以水為源的熱泵稱為水源熱泵。水的熱容量大、流動性和傳熱性能好、水溫相對于氣溫較穩定，這些使得水是一種非常好的低溫熱源。在熱泵系統中常選用地下水(深井、淺井、地熱尾水等)、地表水(河水、海水、湖水等）、生活廢水和工業廢水作為低溫熱源。

水源熱泵機組按使用側換熱設備的形式可以分為水一空氣和水一水兩種水源熱泵機組;按水源類型可以分為地下水源熱泵機組、地表水源熱泵機組、污水源熱泵、海水源熱泵等。

水一空氣熱泵機組

水一空氣熱泵機組的結構。機組由壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器、風機等組合而成的整體式機組。可以做成臥式的，裝于吊頂內;也可以做成立式，倚墻或往安裝。

機組制冷時，制冷劑流程為:壓縮機1一四通換向閥5一水側換熱器2一毛細管4一空氣側換熱器3一四通換向閥5-壓縮機1。

機組制熱時。制冷劑流程為:壓縮機1-四通換向閥5一空氣側換熱器3一毛細管4一水側換熱器2一四通換向閥5-壓縮機1。