In dem Kältekreislauf befindet sich ein Kältemittel. Dieses wird mit einem Kompressor zunächst verdichtet. Dabei erwärmt sich das gasförmige Kältemittelmit zunehmender Verdichtung. Dieser Vorgang ist vergleichbar mit  dem Aufpumpen eines Fahrades. Dabei erwärmt sich die Luftpumpe am unteren Ende. Die Ursache ist die komprimierte Luft und wird oftmals mit Reibung verwechselt. Wenn es Reibung wäre, müsste sich die ganze Luftpumpe erwärmen. In dem Kompressor wird das Kältemittel noch viel mehr verdichtet. Folglich wird das Kältemittel entsprechend stärker erwärmt. Diese Wärme kann dann von der Wärmepumpe zum Heizen etc. abgegeben werden.

Die Wärmeabgabe erfolgt über den Verflüssiger (Kondensator). Dort kondensiert  das  Kältemittel. Es ändert seinen Aggregatzustand vom gasförmigen in den flüssigen. Bei dieser Aggregatzustandsänderung gibt das Kältemittel viel Wärme ab. Der Druck bleibt unverändert.

Strömt das Kältemittel durch den nachfolgenden Druckminderer, entspannt es. Durch die Druckminderung kühlt das Kältemittel stark ab. Dieser Vorgang ist vergleichbar mit dem Nachfüllen eines Feuerzeuges. Strömt Gas daneben, kühlt dieses ebenfalls stark ab. Das Kältemittel bleibt flüssig.

Das nun stark abgekühlte Kältemittel kann nun aus einem etwas wärmeren Medium, z.B. Grundwasser, Erdwärme oder Umgebungsluft Wärme entziehen.  Dies geschieht im Verdampfer. Das Kältemittel wird dort erwärmt. Dabei verdampft  es  und  ändert  seinen  Aggergatzustand  vom  flüssigen in den gasförmigen. Bei dieser Aggregatzustandsänderung wird  dem  Kältemittel  sehr   viel  Wärme  zugeführt. Diesen Vorgang kennen Sie, wenn z.B. Wasser verdampft. Es dauert viel länger das Wasser verdampfen zu lassen als von 10°C auf 100°C zu erwärmen.

Anschließend wird das Kältemittel erneut komprimiert und ...