利用逆卡诺原理，气体氟利昂被压缩机加压，成为高温高压气体（温度高达100℃），进入室内侧的换热 器（冷凝器），冷媒冷凝液化释放出高温热量加热烘干房内空气。烘干房内的物料通过热风的形式使物料中的水分汽化蒸发，蒸发出来的水蒸汽由排湿系统排走而达到烘干物料的目的。冷凝放热后的冷媒经过节流阀变为低温低压的液体，由于压力骤然降低，液态的冷媒进入蒸发器会源源不断吸收周边空气的低位热能迅速蒸发变成气态，吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机，进入下一个循环。这样，冷媒不断地循环就实现将空气中的热量搬运到烘干房内加热房内空气温度。
应用领域空气能热泵烘干机在生活和生产中都有广泛的应用。如衣物、织物等家庭及宾馆用品干燥，洗衣粉、塑料、颜料、肥料、催化剂、纸张等化工制品干燥，粮食、水果、蔬菜、茶叶、木耳、人参、蘑菇等农副产品干燥，奶粉、食盐、饮料、香料、方便食品及调料等食品干燥，中药原材料、药物制剂等药品干燥，血浆、生物组织、酶、酵母、抗生菌、维生素、疫苗等生物制品干燥，蛋清、蛋黄、肉类等动物产品干燥，藻类、海带、鱼类、虾类、扇贝、海参等水产品及海产品干燥，陶瓷、隔热材料、过滤材料、吸附材料等材料制品干燥，木材等林产品干燥，煤炭等能源产品干燥，以及污泥、生活及工业废弃品干燥等。随着人民生活水平的提高和工业、农业、商业、服务业及新兴产业的快速发展，空气能热泵烘干机的应用领域会越来越广泛，对干燥产品的要求也越来越高。