Celý cyklus se skládá ze čtyř kroků:
Vypařování: Teplo z okolního prostředí odebírá chladivo kolující v tepelném čerpadle a tím se odpařuje - mění skupenství na plynné.
Komprese: Kompresor stlačí o několik stupňů ohřáté plynné chladivo. Na základě fyzikálního principu komprese (při vyšším tlaku stoupá teplota) jako teplotní výtah "vynese" ono nízkopotenciální teplo na vyšší teplotní hladinu.
Kondenzace: Takto zahřáté chladivo pomocí druhého výměníku předá teplo vodě v topném okruhu, ochladí se a zkondenzuje. Ochlazená voda v topném okruhu pak putuje nazpět k druhému výměníku pro další ohřátí.
Expanze: Průchodem přes expanzní ventil putuje chladivo nazpátek k prvnímu výměníku, kde se opět ohřeje.