Toploto iz okolice izkoriščamo s pomočjo toplotne črpalke. Gre za napravo, ki prenaša toploto iz nosilca toplote na nižji temperaturi v nosilec toplote na višji temperaturi. Za delovanje toplotne črpalke, je potrebna električna, toplotna ali mehanska energija, ki predstavlja le od 1/5 do 1/3 pridobljene toplotne energije. Sodobne različice omogočajo gospodarno in ekološko sprejemljivo pridobivanje visokotemperaturne toplotne energije iz okoljske nizkotemperaturne toplotne energije.

Najpogosteje jih delimo na:

• toplotna črpalka zrak-voda,
• toplotna črpalka voda-voda in
• toplotna črpalka zemlja-voda.

Praviloma imajo večji izkoristek toplotne črpalke voda-voda, najmanjšega pa toplotna črpalka zrak-voda. Uveljavljena mednarodna oznaka za učinkovitost toplotnih črpalk je COP (angl. Coefficient Of Performance).