Las bombas de calor aire-agua o bombas de calor aire-agua utilizan el aire exterior como fuente natural de calor. Un ventilador aspira el aire del ambiente y la energía térmica natural de este aire hace que el refrigerante de la bomba se evapore debido a su punto de ebullición extremadamente bajo. A continuación, un compresor accionado por electricidad comprime el gas hasta que alcanza la temperatura deseada y un intercambiador de calor utiliza el gas para producir agua caliente para calefacción y uso doméstico. Una válvula de expansión reduce la presión para licuar de nuevo el gas y el ciclo empieza de nuevo. Las bombas de calor aire-agua son las más vendidas del mercado debido a su bajo costo de compra, no necesitan permisos, ocupan poco espacio y pueden instalarse tanto en el interior como en el exterior. Su uso está subvencionado por el Gobierno y son adecuadas tanto para edificios nuevos como para rehabilitación. Pueden utilizarse como único sistema de calefacción y calentador de agua o como complemento de la calefacción de gas o gasóleo.