Základem každého tepelného čerpadla je spolehlivý a výkonný kompresor a také uzavřený okruh, ve kterém proudí chladivo v kapalném i plynném skupenství. Právě při přeměně chladiva z kapalného skupenství na plynné klesá tlak i teplota v připojeném výparníku, do kterého chladivo proudí. Pokud takto ochlazený plyn ohřejeme, chladivo pojme velké množství energie. Kompresor pak jednoduše nasaje tento plyn a stlačí ho na vyšší tlak a teplotu až 100°C. Zchlazením takto horkých par pak dojde k opětovnému zkapalnění plynu a veškerá energie je odevzdána topnému médiu. Tepelné čerpadlo tak účině a pouze za použití venkovního vzduchu či vody vytopí každý objekt téměř po celý rok. 
Tento proces je dán fyzikálními vlastnostmi chladiva. Nelze proto očekávat zázračné tepelné čerpadlo s extrémním COP (účinností). Jednostupňová čerpadla pracují nejvýše s teplotou vody do 60°C, vyjímkou je čerpadlo s chladivem R134a, které může kondenzovat při teplotách do cca 80°C. Tato čerpadla ale pracují s nižší účinností. Je třeba brát proto na zřetel dimenzování otopné soustavy max. na teplotní spád 55/45. Tomuto požadavku vyhovuje podlahové topení a starší často předimenzované radiátorové. Nové radiátorové topení je třeba navrhnout s ohledem na tento nižší teplotní spád a již instalované před pořízením TČ přepočítat a případně zvětšit.
Žádné tepelné čerpadlo nedodává kontinuální množství tepla. Z fyzikálních vlastností chladiva vyplývá, že se snižující se teplotou média (vzduch,voda) na primární straně a zrovna tak se zvyšující se teplotou na sekundární straně (topná voda) se účinnost systému snižuje. Konstantnější dodávky tepla v určitém rozsahu se dociluje pouze regulací (nejčastěji otáčkami kompresoru). Zrovna tak je tomu s tepelnými ztrátami (viz. tabulka v sekci "ke stažení"). Čím je budova více ochlazována tím větší jsou tepelné ztráty. 
Při pořizování TČ je třeba všechny tyto aspekty vzít v úvahu.