Термопомпа е машина, принципът на работа на която се основава на „Обратния цикъл на Карно“. За сметка на извършената механична работа внесена отвън, се отнема топлина от по-студено тяло и се предава на по-топло тяло. Сама топлината никога няма да премине от по-малко нагрято тяло към тяло с по-висока температура. В това е и съдържанието на втория закон на термодинамиката.
Популярни примери за термопомпи са хладилниците и климатиците. Според вида на топлообменниците термопомпите биват въздух-въздух, въздух-вода, вода-земя и въздух-земя. Най-често използваните термопомпи са от типа въздух-въздух. Термопомпите обиновено могат да работят двупосочно (прехвърляйки топлина от първия топлообменник към втория или обратно), като по този начин те могат да затоплят или изстудяват средата, която трябва да се климатизира.
