Obnovitelné energie jsou k dispozici prakticky všude a lze je vynalézavě využívat. To platí především pro teplo z okolního životního prostředí akumulované v zemi, ve spodní vodě a ve vzduchu. Kompresorová tepelná čerpadla Vaillant využívají tuto energii z okolního prostředí jako zdroj tepla za pomoci technologie, která v zásadě spočívá na principu, jakým pracuje chladnička, tedy na chladicím procesu, ale obráceném. Teplo odnímané z okolního přírodního prostředí se v oběhu probíhajícím v tepelném čerpadle převádí na vyšší teplotní hladinu, a tak je využitelné k vytápění.
V uzavřeném oběhu cirkuluje bezpečnostní chladicí médium s extrémně nízkým bodem varu a prochází následujícími kroky: odpařování, komprese, kondenzace a expanze.
Chladicí médium se nachází ve výparníku nejdříve v kapalném stavu, přičemž teplota okolního zdroje tepla je vyšší než bod varu chladicího média. Tak dochází k přenosu tepla ze zdroje tepla na chladicí médium, přičemž toto chladicí médium získává dostatek energie k tomu, aby se odpařilo.
Kompresor plynule nasává páry chladicího média a silně je stlačuje. Přitom stoupá tlak i teplota par chladicího média. K tomuto procesu je nezbytná přiváděná elektrická energie. Páry chladicího média předávají v kondenzátoru teplo uživateli tepla (např. vstupnímu potrubí topení), přičemž teplota tohoto systému využívajícího teplo je nižší než je teplota zkapalňování neboli kondenzace par chladicího média, a tak páry chladicího média opět zkapalňují.
Chladicí médium, které se nyní nachází opět v kapalném stavu, ztrácí v expanzním ventilu tolik tlaku a teploty, že teplotní hladina chladicího média opět klesne pod teplotu zdroje tepla. Ve výparníku tak může chladicí médium znovu odebírat teplo ze zdroje tepla. Tepelné čerpadlo vyrábí přibližně ze 75% energie z okolního prostředí, která je zadarmo, a z 25% hnací elektrické energie teplo, které se využívá k topení a k ohřevu teplé vody.
