金属氢化物热泵的原理是通过氢气与储氢材料之间的可逆化学反应，利用金属氢化物吸热放氢和吸氢放热的特点，通过交替加热冷却，实现加热或制冷的目的。其过程可用以下反应式来表示，即：
M H2⇌MHx ∆H
反应式中M为储氢材料，NHx为对应的金属氢化物，∆H为氢化物生成焓变。用于热泵的金属氢化物满足Vant`tHoff方程，即：
式中P为氧化物平衡压力，△S为氢化物分解熵变，R为气体常数，Fs为表示坪域平坦性的参数，Fh为表示坪域滞后性的参数，Xo为吸储氢的最大量（H∕合金），Xf吸储氢量（H∕合金）。
氢化物热泵式以氢气（H2）为工作介质，以贮氢材料作为能连转换材料，由同温度下分解压不同的两种氢化物组成的热力循环系统，利用他们的平衡压差来去动氢气流动，是两种氢化物分别处于吸氢（放热）和放氢（吸热）状态，从而达到升温，增热或制冷的目的 。
