超低温热泵是一种利用空气作为低品位热源加热或供水的装置，也可以在夏季制冷。其特点是准二次压缩强化注汽热泵系统保证机组在-25下正常供热，从而实现空气源热泵在寒冷地区供热的可能性。
超低温热泵机组由四个主要部件组成：蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀，它们构成一个封闭系统，并充有适量的工质。超低温热泵机组的基本工作原理是基于逆卡诺循环原理：液体工质首先在蒸发器中吸收空气中的热量，蒸发形成蒸汽(汽化)，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)，将吸收的热量送至所需的加热池水。液体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，往复运动，不断从低温源吸热，输出加热的游泳池水，直接达到预定温度。
超低温热泵与-10及更低温度下的普通热泵相比，超低温热泵由于蒸发温度较低，蒸发较少，导致压缩机回风量较少，从而影响冷凝放热。超低温热泵增设了与压缩机连通的喷射增焓支路。当压缩机的返回空气不足时，喷射增焓支路将向压缩机补充空气，使得冷凝器的热量释放量增加，因此仍然可以在极低的温度下进行正常加热。当环境温度急剧下降时，机组的热损失极小。低温时，加热能效比比常规机组高50%-80%，当环境温度急剧下降时，机组的加热能量衰减很小，充分保证了加热效果。可在-25下正常加热，在-25下能效比可达1.8以上，充分保证了低温工况下的加热效果。它也可以在华北的寒冷地区单独使用