Теоретический принцип, на котором основана работа тепловых насосов, вытекает из "цикла Карно", важное свойство которого - обратимость. Термодинамический процесс может протекать в прямом и в обратном направление, делая возможным применение тепловых насосов не только для отопления и нагрева воды, но и для охлаждения помещений. Наиболее эффективна и целесообразна совместная работа реверсивного теплового насоса и систем отопления/охлаждения поверхностей: водяной теплый пол, охлаждение стеной, потолочная система охлаждения.