Med delovanjem toplotne črpalke, se nekaj toplotne energije pretvori v neko drugo obliko energije, preden se pojavi kot toplotna energija na sprejemniku toplote.
Toplotna črpalka uporablja mehansko delo ali kak drug način termodinamičnega dela, da doseže zastavljen prenos toplotne energije iz vira k sprejemniku toplote.