當熱泵型空調器運行于制冷工況時，三通閥換向使各部件接通。這時，室內換熱器成為蒸發器，而室外換熱器成為冷凝器。從室內換熱器來的低溫低壓過熱氣經四通閥和消聲器進入氣液分離器.分離出液體后，經過熱氣被壓縮機吸入壓縮成為高溫高壓的氣體徘出，氣體經四通閥進入室外換熱器放熱冷凝，成為過冷液。過冷液經毛細管阻力降壓后成為低溫低壓兩相流體，進入室內換熱器蒸發吸熱(此時室內空氣被降溫)，再一次經四通閥和氣液分離器進入下一循環:過濾器主要用于制冷劑與壓縮機油的分離，以保證換熱器的換熱效率。
當熱泵型空調機運行于制熱工況時，四通閥換向使圖中虛線接通。這時、室內換熱器成為冷凝器，室外換熱器成為蒸發器。從室外換熱器來的低溫低壓過熱氣經四通閥和消聲器進入氣液分離器，分離出液體后，干過熱氣被壓縮機吸入壓縮成為高溫高壓的氣體徘出，氣體經四通閥進入室內換熱器放熱冷凝(此時，室內空氣被加熱).成為過冷液，過冷液經毛細管阻力降壓后成為低溫低壓兩相流體.進入室外換熱器蒸發吸熱，隨后過熱氣經四通閥和氣液分離器進入下一循環。 為防止制熱時因除霜導致室內舒適性下降，采用了熱氣旁通不間斷制熱除霜方式。除霜時，運行原理基本與制熱相同，只是將融霜電磁閥打開。從壓縮機出來的高溫高壓的過熱氣有一部分被分流到室外換熱器的入口，迅速把室外換熱器的溫度提高到O℃以上，融掉室外換熱器上的霜層，使換熱器保持良好的換熱效率。
