Le chauffe-eau thermodynamique fonctionne avec deux manières de chauffer : avec une résistance électrique, comme pour un chauffe-eau électrique, et avec une pompe à chaleur. Ces deux moyens de chauffage lui permettent d'atteindre un excellent rendement : on peut économiser jusqu'à 75% de l'énergie que consommerait un chauffe-eau électrique classique. Ils peuvent fonctionner avec l'air ambiant (typiquement dans un garage), ou bien avec l'air extérieur.