空調在制冷時，通過將冷媒在蒸發器中的相態變化(由液態變為氣態）吸取屋內的熱量，再通過室外的冷凝器來釋放熱量，主要換熱設備是翅片式換熱器。制熱時的原理很容易理解，類似利用吹風熱風吹發。通過電加熱，然后把熱風直接吹到屋內，這樣的工作原理是能耗高、用電量大。
空氣源熱泵和空調都遵循逆卡諾循環原理，但空氣能系統要求遠高于空調機組，壓縮機產生1份熱量，從空氣中吸收3份熱量，相當于3份制冷量，在20度工況下，空氣源熱泵能效比達4.0，而空調能效比還不到3.0，空氣源熱泵比空調更節能。


空氣源熱泵以水為載體，用熱泵進行空氣能量轉化，進而產生熱量與發生制冷的效果。制冷時，通過水循環運送冷風來消除房間熱量，出風柔和。在冷熱能量交換的過程中，空氣源熱泵會向室內補充水分，保證了室內保持適宜的濕度，減少空氣枯燥而引發的呼吸道疾病，即使身處北方，家里也不用再準備加濕器。制熱時，暖氣自底部吹出，不用鋪昂貴的地暖管道，整體舒適度更高
傳統空調主要依靠氟機，利用氟利昂進行液態轉化與壓縮，再以低溫形態進入蒸發器，最后通過風機給室內送冷風。制冷時，會使得室內空氣變得越來越干燥，且易誘發“空調病”。制熱時，與空氣源熱泵相反，由于熱脹冷縮的緣故，空調吹出的熱氣使得室內的冷空氣下沉，冷熱分布不均。
空氣源熱泵與空調適用的溫度環境不同。
空氣源熱泵可適用溫度范圍廣，即使是遇到極端低溫，也不會影響到用戶對采暖溫度的需求，室內溫度波動較小。而空調的適用范圍為7℃~43℃，最高溫度在50℃以下，當溫度過低，室外的外機可能會結冰死機。
空調的使用壽命一般在8-10年，而空氣熱泵采用熱泵專用的壓縮機，無論是耐壓耐溫還是加工精度上，都比空調壓縮機有著數量級的提升，使得空氣源熱泵的使用壽命大大延長，一般可使用15年甚至更久。

由于壓縮機、冷凝器和蒸發器在選材上的差異，成本差異較大，空氣源熱泵的初始建造成本雖然較高，但運行成本以及使用穩定性明顯較低。
 
總而言之，空調設計初衷主要制冷，制熱只是輔助功能，配件多為制冷而設計。空氣源熱泵冷熱雙制，輕松實現由采暖向制冷的無縫銜接，還可以提供生活熱水，在在泳池恒溫、污泥烘干、大棚等領域也有應用，空氣源熱泵是是空調的優化升級。無論從功能性、舒適度還是節能型來看，空氣源熱泵都占據著強優勢。