Tepelné čerpadlo je zařízení, které se používá k ohřevu topné vody, vody v bazénu, k teplovzdušnému vytápění, atd. První tepelné čerpadlo v moderní podobě sestrojil Robert C. Webber na konci čtyřicátých let minulého století. Celý princip klimatizace byl obrácen a zařízení upraveno tak, aby dokázalo topit. Zařízení tím odebírá teplo z okolí a naopak prostor místnosti ohřívá. Jelikož se jedná o stejný princip jako u klimatizace, jsou moderní jednotky schopné celý směr předávání energie obracet a zastat tak jak vytápění během zimy, tak i chlazení během léta.
Jelikož je tepelné čerpadlo schopné využít volné energie z vnějšího prostředí, z tepelného výkonu, který je tepelné čerpadlo schopné poskytnout, tvoří i přes 80 % energie vzduchu z okolí a pouze 20 % z elektrické sítě k napájení kompresoru. Tepelné čerpadlo se tak stává jedním z nejúspornějších a nejefektivnějších zdrojů tepla.