Máy nước nóng nguồn không khí hoạt động theo nguyên tắc "Carnot ngược". Cụ thể, “dàn nóng” đóng vai trò là dàn trao đổi nhiệt để hấp thụ nhiệt từ không khí ngoài trời, đốt nóng môi chất làm việc có nhiệt độ sôi thấp (môi chất lạnh) và bay hơi, đồng thời hơi môi chất lạnh được máy nén lại và nóng lên rồi đi vào nước bình chứa, giải phóng nhiệt cho nước trong đó và ngưng tụ, hóa lỏng, sau đó tiết lưu giảm nhiệt độ và quay trở lại dàn trao đổi nhiệt ngoài trời để bước vào chu trình tiếp theo. Nói một cách đơn giản, nó hấp thụ nhiệt trong không khí để làm nóng nước và không khí được hấp thụ bởi nhiệt cũng có thể được sử dụng trong nhà bếp để giải quyết vấn đề ngột ngạt.
