19世纪早期法国科学家萨迪·卡诺（Sadi Karnot）在1824年首次提出“卡诺循环”理论，这成为热泵技术的起源。1852年英国科学家开尔文（L.Kelvin）提出冷冻装置可以用于加热，将逆卡诺循环用于加热的热泵设想。他首次提出了正式的热泵系统，当时称为热量倍增器。之后许多科学家和工程师对热泵进行了大量研究。1912年瑞士苏黎世成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖，这是早期的水源热泵系统，也是世界上第一套热泵系统。热泵工业在20世纪40年代到50年代早期得到迅速发展，家用热泵和工业建筑用的热泵开始进入市场，热泵工业进入早期发展阶段。20世纪70年代以来，热泵工业进入黄金时期，世界各国对热泵的研究工作都十分重视，诸如国际能源机构和欧洲共同体，都制定了大型热泵发展计划，热泵新技术层出不穷，热泵的用途也在不断拓展，广泛应用于空调和工业领域，在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。21世纪，随着能源危机的出现，燃油价格上升，经过改进发展成熟的热泵用于高效回收低温环境热能。由于节能环保的特点，热泵重新登上历史舞台，成为当前最有价值的新能源科技。

当前国际能源署专门成立国际热泵中心，设立热泵推广工程（Heat Pump Programme），向世界上各国推广、协调热泵技术的应用。美、加、瑞典、德、日、韩等国政府均发出专门官方指引，促进热泵技术的社会应用。相对于世界热泵的发展，中国热泵的研究工作起步晚20～30年。1949年以后，随着工业建设新高潮的到来，热泵技术才开始引入中国。进入21世纪后，由于中国沿海地区的快速城市化、人均GDP的增长、2008年北京奥运会和2010年上海世博会等因素拉动了中国空调市场的发展，热泵在中国的应用越来越广泛，热泵的发展十分迅速，热泵技术的研究不断创新。中国热泵行业从导入期转入成长期。热泵行业快速发展，一方面得益于能源紧张使得热泵节能优势越来越明显，另一方面与多方力量的加入推动行业技术创新有很大关系。(www.daowen.com)

当前热能利用中的突出浪费是降级使用，即普遍地把煤炭、石油、天然气直接燃烧，来取得低温热介质（通常在100℃以下），以用于采暖、空调、生活用热水及造纸、纺织、食品、医药等工业部门，同时又有大量的低温余热被白白浪费。而热泵可与地热能、太阳能、空气能、废热废气能等有机组合形成复合式热泵系统，从而实现优势互补以及能量的更高效利用。