يكمن الاختلاف الأساسي بين التبريد والتدفئة في اتجاه انتقال الحرارة. يعتمد كلاهما على مبدأ المضخة الحرارية (للمعدات مثل مكيفات الهواء وسخانات المياه بالمضخة الحرارية) أو تحويل الطاقة لتلبية احتياجات درجات الحرارة المختلفة. يتضمن التبريد "استخلاص" الحرارة من المساحة الداخلية وتفريغها في الخارج لخفض درجة الحرارة الداخلية: من خلال دورة تبخر المبرد لامتصاص الحرارة (الجانب الداخلي) والضغط للتكثيف وإطلاق الحرارة (الجانب الخارجي)، يتم نقل الحرارة الزائدة الداخلية إلى الخارج، مما يحافظ على بيئة باردة، وهو ما يستخدم عادة للتبريد في الصيف. التدفئة هي العكس - فهي تستخلص الحرارة من الخارج (بيئة ذات درجة حرارة منخفضة) وتنقلها إلى الداخل لرفع درجة الحرارة: حتى في الظروف الخارجية الباردة، لا يزال بإمكان المبرد امتصاص الحرارة منخفضة الدرجة من الهواء من خلال التبخر، وتحويلها إلى حرارة عالية الدرجة عبر ضغط الضاغط، ثم إطلاقها من خلال المبادل الحراري الداخلي لتحقيق التدفئة في الشتاء؛ تستخدم بعض المعدات أيضًا التدفئة الكهربائية المساعدة لتوليد حرارة إضافية مباشرة. بالإضافة إلى ذلك، توجد اختلافات في أوضاع التشغيل واستهلاك الطاقة: في وضع التبريد، يعمل الضاغط والمكثف في الوحدة الخارجية بكامل طاقتهما؛ أثناء التدفئة، تحتاج بعض المعدات إلى تنشيط وظيفة إزالة الجليد. عادة ما تكون كفاءة التدفئة للمضخات الحرارية في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة أعلى من التدفئة الكهربائية المباشرة ولكنها أقل من كفاءة التبريد. الهدف الأساسي لكليهما هو ضبط درجة حرارة المساحة إلى نطاق مريح من خلال نقل الطاقة أو تحويلها، مع الاختلاف الوحيد هو اتجاه تدفق الحرارة.