空气能取暖设备原理是空气能热泵采暖机组利用少量的电来驱动压缩机工作，把空气中的低温热量吸进去，经过冷凝器或蒸发器进行热交换，将冷水加热，然后通过循环系统，将热水转移到建筑物内，最后通过采暖末端（地暖、地暖机、风机盘管等），满足用户的采暖需求。
空气能，是指空气中所蕴含的低品位热能量。但是，根据热力学第二定律，热量不可能从低温热源传到高温热源而不引起其他变化。所以，在不消耗外界能量的基础上，空气是不能够被利用的。热泵可以实现从空气中吸收热量并传到高温物体或环境的作用，这技术叫做空气源热泵。热泵的使用需要消耗电能或者热能。例如，当家里的空调用于冬季制热时，就是典型的空气源热泵，但是，在不用电或不提供热量的情况下，该空调并不会制热。因此，空气源热泵并不是在利用空气能驱动，而是用电能或者热能驱动。空气源热泵可以制热、采暖、烘干等多个领域。