Le pompe di calore, sono macchine termiche in grado di trasferire calore tra due ambienti a diversa temperatura, grazie all'utilizzo di energia (comunemente grazie all'energia elettrica). Il trasferimento di calore, può avvenire indifferentemente dall'ambiente a temperatura inferiore a quello a temperatura superiore o viceversa, consentendo l'impiego della macchina sia per il ciclo di riscaldamento invernale che per quello di raffrescamento estivo.
Nell'abito dell'impiantistica civile, le più comuni pompe di calore utilizzate sono quelle del tipo aria-aria o aria-acqua, che in un sistema edilizio scambiano rispettivamente calore tra l'aria esterna e l'aria interna, oppure tra l'aria esterna e il circuito termoidraulico di riscaldamento/raffrescamento. In alcuni casi, soprattutto laddove l'utenza ha dimensioni medio-grandi e vi siano determinati presupposti idrogeologici del sito di installazione, si può ricorrere anche a pompe di calore del tipo acqua-acqua o terra-acqua, con le quali è possibile scambiare calore tra il terreno o l'acqua di falda e il circuito termoidraulico di riscaldamento/raffrescamento.
Grazie alla buona resa che ormai contraddistingue le pompe di calore in commercio, nel caso di climi temperati dove le temperature invernali scendono solo pochi gradi sotto lo zero, le pompe di calore possono rappresentare una buona soluzione per tutte quelle utenze che necessitano sia di riscaldamento invernale che di condizionamento estivo. Il loro impiego, è poi particolarmente indicato in accoppiamento ad impianti solari fotovoltaici, in quanto i maggiori consumi elettrici che comportano, possono essere almeno parzialmente coperti da autoproduzione, senza gravare pesantemente sulla bolletta.
Le pompe di calore risultano sensibilmente più onerose rispetto ad una caldaia di tipo tradizionale, ma grazie ai risparmi che si possono realizzare, soprattutto se abbinate ad impianti solari fotovoltaici e/o alla scelta di tariffe elettriche idonee, permettono un rientro dell'investimento in pochi anni; inoltre, in caso di sostituzione di una caldaia esistente, l'intervento è coperto da agevolazioni statali che consentono una notevole riduzione dei tempi di ammortamento dell'investimento.