La pompa di calore (PdC) è una macchina atta a trasferire il calore da una sorgente fredda ad una calda attraverso la somministrazione di una certa quantità di lavoro meccanico. Il principio di funzionamento su cui si basa questo componente è il classico ciclo frigorifero.
Le pompe di calore moderne sono “reversibili” perché possono funzionare sia in riscaldamento che in raffreddamento: nel funzionamento in raffreddamento, la macchina sottrae calore da u fluido più freddo, l’aria all’interno dei locali, per cederlo ad un fluido più caldo, l’ambiente esterno. Nel caso di riscaldamento, la macchina sottrae calore all’ambiente esterno a temperatura più bassa per cederlo ad un fluido a temperatura maggiore, quale l’aria ll’interno dei locali oppure all’acqua contenuta nel circuito di alimentazione delle U.T.A..
L’uso di una pompa di calore per il riscaldamento invernale può risultare particolarmente vantaggioso nelle zone climatiche  miti. Un inconveniente rispetto al caso di utilizzo di una tradizionale caldaia a combustibile, è quello di dover impegnare una potenza elettrica di contratto maggiorata di un valore pari alla potenza nominale della pompa; questo svantaggio si riduce se la stessa pompa di calore può essere utilizzata per il raffrescamento estivo.
È infatti la reversibilità il principale vantaggio della pompa di calore, che consente con un’unica macchina di produrre sia il freddo che il caldo necessario a condizionare i locali, sostituendo contemporaneamente il gruppo frigo necessario alla produzione dell’energia frigorifera e la caldaia necessaria alla produzione dell’energia termica.
Esistono in commercio sia pompe di calore ad azionamento elettrico che macchine in cui l’energia meccanica è fornita da un motore endotermico, alimentato in  genere a metano; queste ultime sono particolarmente adatte lì dove sia richiesta  una maggiore quantità di energia termica (ad esempio acqua calda sanitaria), potendosi spesso utilizzare anche fluidi termici del motore.