超低温热泵是一种利用空气作为低档热源供暖或热水的装置，也可用于夏季制冷。其特点是采用增焓的准两级压缩射流热泵系统，保证机组在-25℃正常供暖，实现了空气源热泵在寒冷地区供暖的可能。超低温热泵安装灵活，使用方便，初期投资相对较低，更适合家庭安装。超低温热泵的出现，为北方地区供暖提供了更好的选择，也为子孙后代留下了更多的蓝天白云。
超低温热泵由蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀四个主要部件组成，形成一个封闭的系统，里面充满适量的工质。机组运行的基本原理是逆卡诺循环：液态工质先在蒸发器中吸收空气中的热量，蒸发形成蒸汽。汽化潜热是回收的热量，然后被压缩机压缩成高温高压气体，进入冷凝器冷凝成液体（液化），吸收的热量送入需要的加热池水。液态工质经膨胀阀减压膨胀后返回膨胀阀，吸热蒸发，完成一个循环，以此类推。不断吸收低温源的热量，输出加热后的泳池水，直接达到预定温度。与-10℃及以下的普通热泵相比，超低温热泵蒸发温度太低，蒸发量少，造成压缩机回风量少，影响冷凝放热。超低温热泵增加了与压缩机相连的喷射增焓支路。当压缩机回气不足时，增注焓支路对压缩机进行补充，使冷凝器的放热量增加。常温下超低温热泵仍能正常加热。
超低温热泵技术的优点是经济、节能。由于其能效高，只需消耗一部分电能，即可获得消耗电能3~4倍的热能。超低温热泵在工况下的COP值一般在2.9~4.5之间，容易满足要求；但当环境温度低于5℃时，机组能效开始衰减，普通空气源热泵几乎无法在-5℃下使用，超低温热泵可以正常加热 -25°C的低温环境，此时的能效降低到2.0以下。