Sự khác biệt cốt lõi giữa làm lạnh và sưởi ấm nằm ở hướng truyền nhiệt. Cả hai đều dựa vào nguyên lý bơm nhiệt (đối với các thiết bị như điều hòa không khí và máy nước nóng bơm nhiệt) hoặc chuyển đổi năng lượng để đáp ứng các nhu cầu nhiệt độ khác nhau. Làm lạnh liên quan đến việc "hút" nhiệt từ không gian bên trong và thải ra ngoài trời để giảm nhiệt độ trong nhà: thông qua chu trình chất làm lạnh bay hơi để hấp thụ nhiệt (phía trong nhà) và nén để ngưng tụ và tỏa nhiệt (phía ngoài trời), nhiệt dư thừa trong nhà được truyền ra ngoài, duy trì môi trường mát mẻ, thường được sử dụng để làm mát vào mùa hè. Sưởi ấm thì ngược lại - nó hút nhiệt từ môi trường bên ngoài (môi trường nhiệt độ thấp) và truyền vào trong nhà để tăng nhiệt độ: ngay cả trong điều kiện ngoài trời lạnh giá, chất làm lạnh vẫn có thể hấp thụ nhiệt độ thấp từ không khí thông qua quá trình bay hơi, chuyển đổi nó thành nhiệt độ cao hơn thông qua quá trình nén của máy nén, và sau đó tỏa nhiệt qua bộ trao đổi nhiệt trong nhà để đạt được hiệu quả sưởi ấm vào mùa đông; một số thiết bị còn sử dụng chức năng sưởi điện phụ trợ để tạo nhiệt bổ sung trực tiếp. Ngoài ra, còn có sự khác biệt về chế độ hoạt động và mức tiêu thụ năng lượng: ở chế độ làm lạnh, máy nén và bộ ngưng tụ của dàn nóng hoạt động ở công suất tối đa; trong quá trình sưởi ấm, một số thiết bị cần kích hoạt chức năng xả đá. Hiệu suất sưởi ấm của bơm nhiệt trong môi trường nhiệt độ thấp thường cao hơn sưởi điện trực tiếp nhưng thấp hơn hiệu suất làm lạnh. Mục tiêu cốt lõi của cả hai là điều chỉnh nhiệt độ không gian về phạm vi thoải mái thông qua truyền hoặc chuyển đổi năng lượng, với sự khác biệt duy nhất là hướng của dòng nhiệt.