空调热泵系统有很多种应用，常见的有:空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵、水环热泵、吸收式热泵等。
空气源热泵在冬季供热时，以室外空气作为低温热源，在夏季制冷时，以室外空气作为高温热源。空气作为低温热源，取之不尽、用之不竭、处处都有，可以无偿获取，空气源热泵装置安装灵活、使用方便。但是空气作为热泵的低温热源也有一些缺点.其中最主要的缺点是在夏季室外温度越高，室内需要的冷量增加，而热泵的制冷量却降低，冬季室外温度越低，室内需要的热量增加，而热泵的制热量却大大降低;其次是在冬季室外温度很低时，室外换热器中的制冷剂工质的蒸发温度也会很低。
当室外换热器表面的温度低于周围空气的露点温度，空气当中的水蒸气就会凝结成水，如果室外换热器表面的温度降至0℃以下，凝水就会冻结成霜，霜层逐渐加厚，恶化换热器的传热效果，增大了空气阻力，降低机组的供热能力，严重时机组会停止运行。还有空气的热容量小，为了足够的冷量(夏季)和热量(冬季)，需要较大的空气量，风机风量的增加，会增大热泵装置的噪声。
空气源热泵机组包括空气一空气热泵机组和空气一水热泵机组，常见的空气一空气热泵机组有家用热泵型空调器和热泵型多联机组。
