Powietrzne pompy ciepła należą do najczęściej instalowanych pomp ciepła w Niemczech. Wynika to zarówno z ich prostego i szybkiego montażu, jak i ze stosunkowo niskich kosztów inwestycyjnych. Konwencjonalna powietrzna pompa ciepła pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego i podnosi je do wymaganej temperatury w procesie obiegu czynnika chłodniczego. W zależności od modelu, urządzenia mogą być instalowane na zewnątrz lub w pomieszczeniach. W przypadku urządzeń monoblokowych montowanych na zewnątrz obieg czynnika chłodniczego jest całkowicie wbudowany w pompę ciepła. Wytworzona energia grzewcza jest transportowana do budynku wraz z wodą grzewczą. W przypadku pomp ciepła typu split obieg czynnika chłodniczego jest oddzielony. Ciepło jest transportowane przewodem czynnika chłodniczego do wnętrza budynku, gdzie znajduje się wymiennik ciepła parownika. Gwarantuje to, że jednostka zewnętrzna jest wolna od mrozu, nawet w przypadku awarii prądu.
Szczególną formą powietrznej pompy ciepła jest tzw. powietrzna pompa ciepła z wyciągiem. Zamiast powietrza zewnętrznego, ta pompa ciepła wykorzystuje powietrze wywiewane z pomieszczeń, które jest zazwyczaj znacznie cieplejsze. Oznacza to, że sprężarka musi wykonać mniej pracy, aby osiągnąć wymagane temperatury. Ilość powietrza jest jednak zazwyczaj ograniczona, co oznacza, że praca w trybie mono nie jest możliwa. Z reguły tego typu pompy ciepła stosowane są do bardzo małych obciążeń cieplnych.