Oba systemy mają zazwyczaj 2 bloki: jednostkę wewnętrzną i jednostkę zewnętrzną. Oba systemy wykorzystują czynnik chłodniczy w cyklach, podczas których czynnik pochłania i oddaje ciepło, gdy przemieszcza się z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej.
Historycznie rzecz biorąc, główną różnicą między tymi systemami była zdolność pompy ciepła do stosowania „odwróconego” obiegu czynnika chłodniczego, w którym dom jest ogrzewany, a nie chłodzony. Dlatego system wykorzystuje zawór zwrotny, który zmusza moduł zewnętrzny i wewnętrzny do zamiany ról, dzięki czemu ciepłe powietrze jest dostarczane do domu lub firmy, a zimne powietrze jest wydmuchiwane na zewnątrz. Pompa ciepła posiada również cykl odszraniania, który przełącza urządzenie w tryb chłodzenia i chroni je przed zamarzaniem w skrajnie niskich temperaturach.
Ale obecnie praktycznie wszystkie klimatyzatory mają tryb ogrzewania. Jedyne, co odróżnia klimatyzator od pompy ciepła, to sprawność ogrzewania. Pompy ciepła pracują znacznie wydajniej, zużywają mniej energii elektrycznej do ogrzewania i wydajniej ogrzewają w niższych temperaturach
