燃氣熱泵空調機組是以嫌氣發動機來驅動壓縮機，使制冷劑循環反復進行物理變化，完成熱量的不斷交換傳遞，并通過四通閥的轉換使機組實現制冷和制熱。燃氣熱泵機組增加了發動機及其冷卻水系統，因此機組的尺寸比普通電WK動熱泵稍大。燃氣熱泵空調機組的工作原理圖如圖9-38所示。
燃氣熱泵系統中，制冷劑循環的工作原理與普通熱泵相同。制冷時，由壓縮機壓縮的高溫高壓的制冷劑氣體，經四通閥在室外機換熱器冷凝，高壓制冷劑從氣體變為液體，通過膨脹閥時膨脹，形成低溫低壓的制冷劑進入室內機換熱器，從室內空中吸收蒸發熱量，室內被制冷，變為氣體的制冷劑再度返回到室外機的壓縮機內，重復進行相同的循環。制熱采暖工況時，利用四通閥換向，制冷劑流向與制冷時相反。由壓縮機壓縮的高溫高壓的制冷劑氣體，經四通閥在室內機換熱器冷凝，凝縮熱量以熱風形式向室內排放.供制熱使用。高壓制冷劑由氣體變為液體。制冷劑液體通過膨脹閥時膨脹，形成低溫低壓的液體。制冷劑進入室外機換熱器，從大氣中吸收蒸發熱量，大部分變為低溫低壓的氣體，變為氣體的制冷劑再度返回到室外機的壓縮機內，重復進行相同的循環。制熱循環與電制冷系統最大的不同點是，制熱時由于燃氣熱泵機組利用了發動機的排熱，制熱能力得以提高，同時在室外機換熱器結霜的情況下，還可以繼續進行制熱運轉。
燃氣熱泵空調機組以天然氣、液化石油氣等燃氣清潔能源為熱源，可實現夏季制冷冬季制熱采暖。機組的室外機包括燃氣發動機、壓縮機、冷凝器、四通閥，排氣換熱器等。制冷劑多采用H407C或R410A,當采用R410A時，系統具有壓力損失小和能效比高的特點。室內機型式多樣，有安裝在天花板上、吊裝在天花板上、掛裝在墻壁上、鑲嵌在天花板內和安裝在地面等多種型式，可明裝，也可暗裝。可以滿足不同房間的用途和裝修需要，還可根據房間功能的不同實現負荷的可調節。按照室內機和室外機的連接方式，燃氣熱泵空調機組按結構型式可以分為整體式和多聯式兩種機型。
燃氣熱泵空調機組的制冷量范圍通常為14~71kw。
