Warmtepompboilers gebruiken elektriciteit om warmte van de ene plaats naar de andere te verplaatsen in plaats van direct warmte te genereren. Daarom kunnen ze twee tot drie keer energiezuiniger zijn dan conventionele waterketels met elektrische weerstand. Om de warmte te verplaatsen, werken warmtepompen als een koelkast achteruit.
Terwijl een koelkast warmte van binnenuit een doos haalt en deze in de omringende kamer dumpt, haalt een zelfstandige lucht-bron warmtepompboiler warmte uit de omringende lucht en dumpt deze - op een hogere temperatuur - in een te verwarmen vat water. U kunt een zelfstandig warmtepompverwarmingssysteem kopen als een geïntegreerde unit met een ingebouwde wateropslagtank en verwarmingselementen voor back-upweerstand. U kunt ook een warmtepomp achteraf inbouwen om met een bestaande conventionele boiler te werken.