热泵实质上是一种热量提升装置，空气能热泵烘干机组利用逆卡诺原理，从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。
它在压缩机内完成气态的升压升温过程（温度高达100℃），它进入内机释放出高温热量加热烘干房内空气，同时自己被冷却并转化为流液态，当它运行到外机后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度可下降至-20℃～-30℃，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将热量传递给冷媒。空气能热泵烘干机组在工作时，与普通的空调以及热泵机组一样，在蒸发器中吸收低温环境介质中的能量QA：它本身消耗一部分能量，即压缩机耗电QB：通过工质循环系统在冷凝器中时行放热QC，QC=QA+QB，因此空气能热泵烘干机组的效率为（QB+QC）/QB，而其他加热设备的加热效率都小于1，因此空气能热泵烘干机组加热效率远大于其他加热设备的效率，可以看出，采用空气能热泵烘干机组作为烘干装置可以节省能源，同时还降低CO2等污染物的排放量，实现节能减排的效果。