空燃气热水器的工作原理是“逆卡诺”原理。具体来说，“室外机”是作为热交换器从室外空气体中吸收热量，加热低沸点工质(制冷剂)并使其蒸发。制冷剂蒸汽被压缩机压缩加热后进入水箱，向水箱中的水释放热量，冷凝液化。然后节流降压冷却回到室外换热器进入下一个。简单来说就是吸收空气体的热量来加热水。空燃气吸收的热量也可以用于厨房，解决闷热问题。
利用热泵的工作原理加热，与空调制制冷相反——国家制冷标准是1000瓦，电制冷是2800瓦。根据热平衡原理，同时产生至少2800瓦的热量，加上1000瓦的输入电，实际产生的热量为3000-4000瓦。如果将热量输送到保温水箱，其耗电量仅为电热水器的四分之一(即使电热水器热效率为100%，1000瓦的输入功率也只有1000瓦)。
空燃气热水器不需要太阳光，可以放在家里，也可以放在室外。太阳能热水器储存的水用完之后，很难马上产生热水。如果电加热时间长，而空燃气热水器只要有空燃气，温度在零摄氏度以上，就可以24小时带压运行。这样，即使一箱水用完了，燃气热水器一个小时左右也会产生另一箱热水。同时能从根本上消除电热水器漏电、干烧、燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器雨天不能使用、安装不便的缺点。它具有安全性高、节能、寿命长、无有毒气体排放等优点。空燃气热水器的寿命一般可以达到15到20年。
