Isı pompası çalışma mantığı toprak, hava vey asu gibi ısı kaynaklarından elde edilen enerjisnin ısı pompasının kapalı devresinde bulunan  buharlaştırıcı üzerinden alınması ile ısı taşıyıcı sıcaklığının arttırlıması ve buharlaştırılması, kompresör yardımı ile basınç ve sıcaklığı iyice arttırılan gazın enerjisini yoğuşturucu üzerinden kullanılacak kapalı devrede bulunan suya aktarılmasına dayalıdır. 

* Hava Kaynaklı Isı Pompaları
Mevsim geçişleirnde ve ılıman iklimlerde avantajlıdır.
Havadan çekilen ısı, kapalı sıcak sulu ısıtma devresinde dolaşan suya aktarılır. Sıcak sulu ısıtma devresinde su saıcaklığı  550 C’nin üzerine çıkamaz.
Hava kaynaklı ısı pompalarında COP değerleri 2,5 ila 4,1 değerleri arasındadır.
Hava kaynaklı ısı pompalarında sıcak sulu sistemleri düşük sıcaklık ısıtma sistemlerş terih edilmelidir. En uygun çözüm yerden ısıtma sistemleridir.
* Su Kaynakı Isı Pompaları
Su kaynaklı ısı pompaları uygulamaları su kuyuları, göl, akarsu ve deniz gibi yüzey suları veya atık enerji sular ile yapılmaktadır.Açık devreli  sistemlerdir.Su kaynaklı ısı pompları bugün için 90 Kw maksimum kapasitede üretilmektedir ama uygulamalar 30 Kw mertebelerine kadar pratikte yapılmaktadır.En çok yapılan uygulama, kuyudan bir pompa yardımı ile alınan suyun ısı pompası üzerinden geçirilerek tekrar toprağadöndürülmesidir.
* Toprak Kaynaklı Isı Pompaları
Toprak kaynaklı ısı pompaları kapalı devre olarak çalışan çalışan sistemlerdir.Derin kuyu ve toprak kolektörü olmak üzere iki ana uygulama tipi bulunmaktadır.Toprağa gömülen borulardan oluşan toprak ısı değiştirgecinde ısı topraktan çekilir ve kapalı devre akışkanı tarafından ısı pompası eşanjörüne taşınır.Bu devrede antifrizli suyu dolaştıran bi sirkülasyon pompası bulunur.Sıcak sulu ısıtma ısıtma devresi yine aynıdır.Toprak yerküre için bir izalasyon görevi görmektedir ve toprak yüzey sıcaklıkları mevsimlere göre yani dış havanın sıcaklığına bağlı değişme göstermesine rağmen yeryüzünün 15 m altından itibaren sıcaklık sabit yaklaşık 10 C olmaktadır.Toprak kaynaklı ısı pompaları yaklaşık 70 Kw kapasitelere kadar uygulanmaktadır ve çoklu uygulamalarda mümkün olmaktadır. COP değerleri işletme sıcaklıklarına bağlı olarak 2 ila 4,8 değerleri arasında değişmektedir.