Šilumos siurblys paprastai naudojamas šildymo ir vėsinimo sistemoms padėti tiek namuose, tiek komerciniuose pastatuose. Prietaisas sukurtas taip, kad prireikus išleistų šaltą arba karštą orą. Dažnas tokio tipo prietaisų pavyzdys yra šaldytuvas. Šaldytuve aplink šaldymo kontūrą dedamas specialus darbinis skystis, kad veiktų šilumos siurblys. Šaldymo kontūrą sudaro keturi elementai: kondensatorius, garintuvas, kompresorius ir išsiplėtimo vožtuvas.
Kai šiluma pašalinama nuo šaltinio, darbinis skystis garintuvo pagalba išgaruoja. Tada išleidžiama šiluma, todėl vieta atšaldoma. Išleidžiant šilumą orui vėsinti, darbinis skystis kondensuojamas kondensatoriuje. Kai tai įvyksta, atbulinės eigos vožtuvas sukuria vėsų orą, o darbinio skysčio kryptis pakeičiama, kad procesas būtų pradėtas iš naujo. Kaip ir šaldytuve, šilumos siurblys pašalina šilumą iš šaltinio, kad tam tikroje vietoje būtų vėsu.
Šilumos siurbliai paprastai naudojami tose vietose, kur reikalingas šildymas arba vėsinimas, bet kur dabartinis šilumos ar vėsinimo šaltinis yra netinkamas. Todėl jie dažnai naudojami patalpų šildymo ir vėsinimo sistemoms, buitiniam ir pramoniniam sausinimui bei buitinio vandens šildymui. Standartiniuose šildymo įrenginiuose šilumos siurblys atskiria šilumą iš įvairių šaltinių, tokių kaip vanduo, oras, dirvožemis ir pamatinė uoliena. Kita vertus, aušinimo įrenginiuose šiluma išleidžiama, o ne atskiriama. Šis prietaisas yra tinkamiausias pasirinkimas pramoninėse ir buitinėse patalpose, kur reikalingas šildymas ir vėsinimas, nes jis naudoja mažiau energijos nei elektra ir kiti metodai.
Galimi keli skirtingi šilumos siurblių tipai, kurių kiekvienas turi savo specifinius privalumus. Viena iš populiariausių formų yra žemės šilumos siurblys. Tai neturi išorinio ventiliatoriaus. Todėl labai tylu. Be to, sugadinimo rizika mažesnė nei modelių su išoriniais ventiliatoriais. Paprastai jo gyvenimo trukmė yra daugiau nei keturiasdešimt metų.