Die Gasmotor-Wärmepumpe ist die engste Verwandte der Elektrowärmepumpe. Analog zur Elektrowärmepumpe wird die Umgebungswärme mit Hilfe eines Arbeitsmediums (auch Kältemittel genannt) vom tieferen zum höheren Temperaturniveau gepumpt. Dazu durchläuft das Arbeitsmedium immer wieder denselben Kreislauf. Im Kondensator (Verflüssiger) ändert das Arbeitsmedium seinen Zustand von gasförmig nach flüssig und gibt dabei die aufgenommene Umgebungswärme ab. Das flüssige Arbeitsmedium nimmt danach im Verdampfer die Umgebungswärme auf und wird dabei wieder gasförmig (es verdampft) und der Kreislauf beginnt im Kompressor von neuem.

Der Kompressor einer Gasmotorwärmepumpe wird von einem Gasmotor angetrieben (in einer Elektrowärmepumpe ist dies ein Elektromotor). Der Gasmotor gibt, wie der Motor eines Autos, auch Wärme ab. Diese Abwärme geht aber nicht verloren, sondern wird ebenfalls zum Heizen verwendet. Dieser Wärmepumpen-Prozess kann auch umgekehrt werden, wodurch aus der gleichen Maschine eine Kältemaschine wird, die im Sommer zum Kühlen von Gebäuden eingesetzt werden kann.

Der Gasmotor gibt, wie der Motor eines Autos, auch Wärme ab. Diese Abwärme geht aber nicht verloren, sondern wird ebenfalls zum Heizen oder zur Erzeugung von Warmwasser verwendet. Dieser Wärmepumpen-Prozess kann auch umgekehrt werden, wodurch aus der gleichen Maschine eine Kältemaschine wird, die im Sommer zum Kühlen von Gebäuden eingesetzt werden kann.