CO₂热泵就是采用CO₂作为制冷剂的热泵或空调，普通热泵一般采用氟利昂作为制冷剂，两者的工作原理基本是一样的，都属于蒸汽压缩式，但也稍有不同，CO₂热泵属于超临界循环，即在冷凝器端，CO₂是不会被冷凝成液体的，而氟利昂冷媒在冷凝器端是被冷凝成液体再节流的。 热泵通常先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，然后再向人们提供可被利用的高品位热能。