En fonctionnement, le chauffe-eau thermodynamique absorbe la chaleur de l'air recyclé ou de l'air extrait et la transmet à l'évaporateur. Elle contient un fluide frigorigène qui se réchauffe à basse température avant de se transformer en vapeur. La température du fluide frigorigène vaporisé n'étant pas encore assez élevée pour chauffer l'eau, elle est suivie d'un processus de compression. Dans ce processus, la vapeur est acheminée vers un compresseur entraîné par le courant, qui la comprime jusqu'à ce que la température requise soit atteinte.
Dans la dernière étape, la vapeur chauffée du fluide frigorigène transfère son énergie thermique au ballon d'eau chaude sanitaire intégré, se refroidit et se condense. Le liquide frigorigène est alors détendu à haute pression par une vanne d'expansion pendant qu'il continue à se refroidir considérablement. Une fois que le liquide frigorigène a retrouvé son état initial, le processus de compression peut recommencer.