空气能热水器内部构造主要是由四个关键部件——制冷压缩机，冷却器，彭胀阀，冷凝器构成。

其工作内容是这样子的：制冷压缩机将流回的低电压氟利昂缩减后，变为超高压高温的汽体排出来，超高压高温的氟利昂汽体流过盘绕在储水箱外边的空调铜管，发热量经空调铜管传输到储水箱内，制冷之后的氟利昂在工作压力的不断功效下变为液体，经空调膨胀阀后进到冷凝器，因为冷凝器的工作压力陡然减少，因而液体的氟利昂在这里快速挥发变为汽态，并消化吸收很多的发热量。与此同时，在风机的效果下，很多的空气过冷凝器外表层，空气中的动能被冷凝器消化吸收，气体溫度快速减少，变为冷气机释放出来。接着消化吸收了一定动能的氟利昂流回到制冷压缩机，进到下一个循环系统。

由以上的原理可以看得出，空气能热水器电热水器的基本原理与空调原理有一定类似，运用了逆卡诺基本原理，根据消化吸收空气中很多的低溫热量　，通过制冷压缩机的缩小变成高溫热量，传送水箱图集中，把水加温起來。整个过程是一种能量转换的全过程（从空气中迁移到水里），并不是能量的全过程，沒有根据电加热器元器件加温开水，或是点燃易燃气体加温开水。

总而言之，空能热水器的基本原理是把空气中的动能进行消化吸收，转化成发热量，迁移到储水箱里边的水里，把水加温起來，与此同时把丧失很多发热量的气体排出到户外的条件中，这也是便是一般分体式空气能热水器（又称之为空气能冷气机电热水器）的基本原理；而一体式空气能除开消化吸收空气中的热能加温开水，还可以把丧失很多发热量的气体，就是冷气机，排出到厨房里，完成餐厅厨房致冷作用。