空气能热水器，又称热泵热水器，也称空气源热水器，是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量搬运”装置。
通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量） →压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。
2009年9月1日，由美的、同益等新能源家电企业参与制定的，中国首部空气能热水器国家标准《家用和类似用途热泵热水器》于同年9月1日正式出台实施。
2009年10月26日媒体报道，空气能热水器开始在一些家庭中流行起来。
空气源热泵热水器是目前世界上能效比最高的热水设备之一。具有高效节能的特点，其节能效果是电热水器的4倍，是太阳能热水器的2倍左右。
空气能热水器原理详细说明：
空气能热水器机组根据逆卡诺循环原理，采用极少的电能驱动，通过吸热工质把空气中零下15℃以上的空气热源传递到空气发生器导致空气交换器内的冷媒受热升温气化产生的热量被释放到水中，致使水温升高。
一、空气能热水器节能原理：
空气能热水器是目前世界上能效比最高的热水设备之一。它根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过制冷剂把自然界的空气、水等其它难利用的低品位热能吸收，提升为可用的高品位热能对水进行加热的设备。空气源热泵热水器一般由压缩机、蒸发器、过滤器、节流器、储液罐、冷凝器、储水箱等几个部组成。
二、空气能热水器工作原理：
采用制冷剂的能量传递特点，让制冷剂压缩机的作用下循环工作，不断地在蒸发器中被蒸发而吸收空气(或水)中的热能，同时又不断地在冷凝器中释放热量从而使制冷剂循环工作，最大程度地减少热传递所需的用电量，达到高效节能的目的。
三、空气能热水器机组构成、原理及运行：
空气能热水器机组是由一个制冷循环组成，包括主机和冷凝器两部分。其中主机部分包括蒸发器、风扇、压缩机及膨胀阀；冷凝器为内放冷凝盘管的保温箱。制冷剂在蒸发器内吸收外部空气的热量，通过热泵循环在冷凝盘管内释放热量，加热水箱内的水。水箱的保温层采用闭孔橡胶海绵或聚氨脂发泡，且具有良好的保温性能。
空气能热水器机组设备内专置一种吸热媒质——冷媒(制冷剂)，它在液化的状态下常温低于零下20℃，故此，它与外界温度存在着温差，冷媒吸收了外界的温度，在蒸发器内部产生压力并蒸发汽化，通过热交换器(热泵)的工作，使冷媒从汽化状态转化为液化状态时，客观存在的热量便释放给热泵热水器机组水箱中的储用水。电只用在使热能释放出来，而不是用在直接加热，故用电很少，在夏季气温高时，生产一吨热水约损耗5—6度电，冬季寒冷的天气约损耗20——25度电。
空气能热水器是创新一代的热水设备，是一种高效集热并转移热量的装置，用电能驱动热泵，由热泵装置中的压缩机、电子膨胀阀、干燥过滤器、四通阀、蒸发器、套管冷凝器、风机等主要部件组成，它成功地运用了逆卡诺原理，压缩机从蒸发器中吸入低温低压气体制冷剂，通过做功将制冷剂压缩成高温高压气体，高温高压气体进入冷凝器与水交换热量，在冷凝器中被冷凝成低温液体而释放出大量的热量，水吸收其释放出的热量而温度不断上升。被冷凝的高压低温液体经膨胀阀节流降压后，在蒸发器中通过风扇的作用，吸收周围空气热量从而挥发成低压气体，又被吸入压缩机中压缩，这样反复循环，从而制取热水。
相信大家都了解空调，空调制冷的同时主机排出的是热风，而空气能热水器制取热水排出的是冷风，工作原理相反，也就是学术界说的逆卡诺循环原理。热泵压缩机把低温低压气态冷媒转换成高压高温气态，压缩机压缩功能转化的热量为Q1，高温高压的气态冷媒与水进行热交换，高压的冷媒在常温下被冷却、冷凝为液态。这过程中，冷媒放出热量用来加热水，使水升温变成热水。水吸收的热为Q3，高压液态冷媒通过膨胀阀减压，压力下降，回到比外界低的温度，具有吸热蒸发的能力。低温低压的液态冷媒经过蒸发器（空气热交换器）吸收空气中的热量自身蒸发，由液态变为气态，冷媒从空气中吸收的热为Q2。吸收了热量的冷媒变成低温低压气体，再由压缩机吸入进行压缩，如此往复循环，不断地从空气中吸热，而在水侧换热器放热，制取热水。这个循环过程由空气能热泵（主机）机组来完成。空气能热泵作为高效集热并转移热量的系统装置，可以把压缩机所消耗的电力变为五倍范围内的热能（即Q1+Q2=Q3的道理）。
可能从专业的角度来讲解空气能热水器的原理，很多人都会不明白。那么我们就用比喻的方法，让大家了解得更加清楚明白。我们可以将低温空气比喻成一杯水，然后将水烧开，水就会变成高温的气体。空气能热水器的原理就是利用压缩机将低温低压的空气烧开，变成高温高压的气体。然后将高温高压的气体输入到冷凝器中，高温高压的气体遇冷变成液体，并且释放热量，这些热量供给到水箱中，就将水加热了起来。空气能热水器是继燃气热水器、电热水器、太阳能热水器之后的最新一代热水器，以其节能环保而受市场青睐！
