空氣能熱水器是按照“逆卡諾”原理工作的，具體來說，就是“室外機”作為熱交換器從室外空氣吸熱，加熱低沸點工質（冷媒）并使其蒸發，冷媒蒸汽經由壓縮機壓縮升溫進入水箱，將熱量釋放至其中的水并冷凝液化，隨后節流降壓降溫回到室外的熱交換器進入下一個循環。簡單來說是吸收空氣中的熱量來加熱水，被吸收熱量的空氣也可被運用到廚房，解決悶熱問題。
家用空氣能熱水器往往需要一個水箱來加熱和儲存熱水。以一家3-5口人為例需要120L-150L的水箱。這樣大尺寸的水箱不容易與整體家居協調，這樣消費者只能將空氣能熱水器安裝在陽臺上。但隨著人們對家居環境要求的提高，陽臺上的這個大家伙消費者是不愿意接受的。
空氣能熱水器的進出水管優選25PPR管（俗稱6分管），注意水管螺口還是4分；空氣能熱水器是中央熱水器，出水管實際上是總管，口徑要大些，這樣可以避免“忽冷忽熱”現象。
安裝回水裝置的客戶，回水管口徑只要4分就行。
長期以來，空氣能熱水器呈現波折式上升發展。一方面，由電能熱水器與太陽能熱水器造成的消費熱潮久久未散，使其一度遇冷。另一方面，公眾對空氣能熱水器的認知度并不高，同時由于產品技術開發需要大量資金，導致大部分廠家于宣傳方面的資金投入有限，因此推廣之路受阻，重重受限。當下資金短缺狀況已得到一定程度的改善，部分空氣能熱水器廠家獲得了專項資金支持，以使得產品在大力技術研發同時，擁有一定資金進行宣傳推廣。