空气源热泵热水系统，通过消耗一定的电能，热泵工质从环境空气中吸取热量，提升热能的温度品位，获得35度左右的热水。其外观等同于常规家用空调的室外机，但比家用热泵空调更加节约能源，同时可以营造更舒适的室内空间。以冬季供热为例，通过设置热泵工质蒸发温度低于环境空气温度4-5度，热泵工质就可以从空气中吸收热量蒸发，低温低压的蒸汽经压缩机压缩可以获得高温高压的蒸汽，蒸汽冷凝放热就可以加热热水，从而将较低温度品位的热能提升为较高温度品位。 比较典型的参数例如：室外温度0度、蒸发温度-5度，冷凝温度35度，就可以获得30余度的热水，将其泵送到送到室内的风机盘管换热设备，就可以获得室内18-22度的舒适温度。释放出冷凝热的热泵工质成为液体，经过毛细管节流就可以得到低温的气液混合物， 其温度低于环境温度4-5度就可以继续有效地从空气中吸收热量。
谈到它的工作原理，王如竹 教授说总的与家用空调热泵类似，但是常规的家用空调热泵由于室内机换热器较小，一般需要较大的换热温差， 冷凝温度往往需要40-45度，室外温度一低，压缩机就显得不给力了，室内冷凝换热温度就会降低，释放的热量就会减小。而热泵热水的冷凝温度35度就够了，这个热水可以输入室内地暖或室内小温差末端风机盘管。
在王如竹 教授设计的新型热泵空调系统中，与空气源热泵热水系统相链接的是由风机盘管组成的小温差换热设备，它们安置于墙角。空气源冷热水组由于采用水作为冷、热量载体，与小温差末端结合，可以创造更加舒适、受热均匀的室内环境。冬天吹出来的风并不感到热， 温温的，然而室内依然达到了春天般的温暖。一个室外3匹机，实现了90平方米 住宅室内18-22度的舒适环境， 由于室内末端布置合理，温度的均匀性可以控制在偏差1-2度以内。
