空氣能熱水器內部結構主要由四個(gè)核心部件——壓縮機，冷凝器，膨脹閥，蒸發(fā)器組成。

其工作流程是這樣的：壓縮機將回流的低壓冷媒壓縮后，變成高溫高壓的氣體排出，高溫高壓的冷媒氣體流經(jīng)纏繞在水箱外面的銅管，熱量經(jīng)銅管傳導到水箱內，冷卻下來(lái)的冷媒在壓力的持續作用下變成液態(tài)，經(jīng)膨脹閥后進(jìn)入蒸發(fā)器，由于蒸發(fā)器的壓力驟然降低，因此液態(tài)的冷媒在此迅速蒸發(fā)變成氣態(tài)，并吸收大量的熱量。同時(shí)，在風(fēng)扇的作用下，大量的空氣流過(guò)蒸發(fā)器外表面，空氣中的能量被蒸發(fā)器吸收，空氣溫度迅速降低，變成冷氣釋放。隨后吸收了一定能量的冷媒回流到壓縮機，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

由以上的工作原理可以看出，空氣源熱泵熱水器的工作原理與空調原理有一定相似，應用了逆卡諾原理，通過(guò)吸收空氣中大量的低溫熱能　，經(jīng)過(guò)壓縮機的壓縮變?yōu)楦邷責崮?，傳遞給水箱中，把水加熱起來(lái)。整個(gè)過(guò)程是一種能量轉移的過(guò)程（從空氣中轉移到水中），不是能量轉換的過(guò)程，沒(méi)有通過(guò)電加熱元件加熱熱水，或者燃燒可燃氣體加熱熱水。

總之，空能熱水器的工作原理就是把空氣中的能量加以吸收，轉變成熱量，轉移到水箱里面的水中，把水加熱起來(lái)，同時(shí)把失去大量熱量的空氣排放到室外的環(huán)境中，這是就是一般分體空氣能熱水器（又稱(chēng)為空氣能冷氣熱水器）的原理；而一體式空氣能除了吸收空氣中的熱量加熱熱水，還能把失去大量熱量的空氣，即是冷氣，排放到廚房里，實(shí)現廚房制冷功能。