热泵与水泵相似，水不能自发地从低处流向高处。要将水从低处输送到高处，必须使用水泵消耗部分电力将水输送到高处；同样，根据热力学二定律，热不能在自然状态下自发地从低温环境转移到高温环境。为了实现这一目标，必须消耗一些机械功（如电能），以便将低温环境中的热量传递到高温环境中，这种机器被称为热泵烘干设备。

　　热泵设备的工作原理和设备组成与空调基本相同。它们都利用逆卡诺循环原理，通过热泵的工作使工质（简称工质）产生物理相变。利用工质循环相变过程中连续吸热和放热的特点，热泵消耗的机械功（电能）很小，低温环境（空气、水等）中的热量和自身使用的电能都转化为热量，并输送到高温环境中使用。

　　热泵烘干设备技术的原理比普通热风干燥设备更为复杂。热泵干燥由热泵和干燥系统组成。热泵系统是一个闭路循环系统，主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀组成。热泵系统中的工作介质先吸收干燥过程排出的废气中的热量或蒸发器中的环境热量，然后从液体中蒸发成蒸汽；由压缩机压缩并送到冷凝器；热泵的工作介质在高压下冷凝液化，释放出高温冷凝热，加热来自蒸发器的低温干燥空气或干燥室内的空气；液化热泵工作介质通过膨胀阀再次返回蒸发器，并像这样循环。废气中的大部分水蒸气在蒸发器中冷凝并直接排放，从而达到除湿干燥的目的。膨胀阀的作用是将制冷剂从高压降低到低压，使其能够重新进入蒸发器吸收热量并进入下一个制冷循环。由于热泵烘干设备可以回收干燥室内空气除湿释放的大部分热量，因此相当节能。