Тепловые насосы "воздух - воздух" - перекачивают тепло из внешнего воздуха внутрь помещения в режиме отопления и в обратном направлении в режиме кондиционирования. Установки устойчиво работают во всем диапазоне положительных внешних температур. В южных областях России, где температура редко опускается ниже 0 °С, тепловые насосы типа "воздух - воздух", оснащенные вспомогательными модулями электроподогрева, обеспечивают весьма эффективное решение задач отопления и кондиционирования.

По универсальности применения эти насосы занимают второе место. Труб прокладывать для этих насосов не требуется, что делает их более привлекательными, однако есть один, но весьма серьезный недостаток: из морозного воздуха много тепла не отберешь. Необходимо учитывать и тот факт, что с усилением холодов тепловой насос развивает заметно меньшую (иногда втрое) мощность, поэтому необходимо предусмотреть дополнительный электроподогрев.