La pompe à chaleur puise l'air dans la pièce où est installé le chauffe-eau. Cet air est à température ambiante, donc relativement chaud et chargé en calories, ce qui améliore encore le rendement de la pompe à chaleur. Les calories sont récupérées par la pompe et servent à chauffer l'eau. L'air refroidi est ensuite rejeté hors de l'habitation par une gaine.

En sortie du ballon, l'eau est ensuite répartie sur les différents secteurs de l'habitation par des nourrices. Par rapport à un ballon classique, le système chauffe-eau thermodynamique apporte une économie qui peut aller jusqu'à 70% pour la production d'eau chaude sanitaire.