水源熱泵的工作原理是利用地球表面淺層的水源，如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低品位熱能資源，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。
具體來說，水源熱泵機組是以水為熱源，可進行制冷、制熱循環的一種熱泵型的整體式水空氣式或水水式空調裝置。在制熱模式下，它以水為熱源；在制冷模式下，則以水為排熱源。水源熱泵機組中的液態制冷劑，在蒸發器中吸收地下水的低品位熱能后，蒸發成低溫低壓的氣態制冷劑，然后被壓縮機壓縮成高溫高壓的氣態制冷劑送入冷凝器。在冷凝器中，高溫高壓的氣態制冷劑經過換熱，將熱量傳給建筑物的循環水，給建筑物放熱后，冷凝成液態后重新回到蒸發器中，重復吸熱換熱的過程。

水源熱泵特點：

（1）水源熱泵屬可再生能源利用技術。

水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統，其中可以利用的水體，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。所以說，水源熱泵利用的清潔的可再生能源的一種技術。

（2）水源熱泵運行效率高、費用低、節能。

水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12~22℃，比冬季室外空氣溫度高，所以熱泵循環的蒸發溫度提高，能效比也提高。設計良好的水源熱泵機組與電采暖相比，可減少70%以上的電耗。

（3）水源熱泵運行穩定可靠。

水體的溫度一年四季相對穩定，特別是地下水，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動，是很好的熱泵的冷熱源。因此，使得熱泵機組運行可靠、穩定，也不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。