空气能理论最早出现在十九世纪卡诺的著作中。在1824年，卡诺发表了卡诺循环技术的论文。30年后的1850年凯尔文提出一个全新的观点：冷冻装置可以用于加热，这也就是后来的逆卡诺原理雏形。经过科学家80年的实验研究。在1992年，瑞士苏黎世成功将一套热泵设备用于加热。这是世界上第一套空气能设备工程机。
20世纪90年代初，空气能热水器由德国人发明，其最大的优势在于只需消耗少量的电能就能获得更多的热能，节能效果明显。以至于产品上市短短几年就受到欧洲人的普遍欢迎，已经变成欧洲新建住宅首选的热水设备。不足之处是，由于技术壁垒和价格等原因，这种产品当时并未能引进中国。到了21世纪初，中国与欧洲技术交流和制造业水平的提高并且开始应用于工业工厂领域（如图1）。
