ヒート・ポンプ（熱ポンプ）は熱エネルギーを低温の熱だめよりくみ揚げ、これを高温の熱だめに移すものである。
代表的なヒート・ポンプとして、沸点が大気温度に近い流体を熱媒体とし、圧縮機を機械的入力とし、低温大気と高温大気とを低温・高温それぞれの熱だめとする暖房または冷暖・冷凍システムがある。ヒート・ポンプは、必要とする入力エネルギーに対してはるかに大きい熱エネルギーを運ぶことができるので、現在有効に利用されないまま大気や川や海に放出されている 90 ℃以下の廃ガスとか冷却廃水を低温側の熱だめとし、ヒート・ポンプにより、より利用価値の高い高温熱を作れば、低温の廃エネルギーを有効に再利用できることになり、省エネルギーを実現することができる。一般に、電気駆動のヒート・ポンプは、高温熱だめと低温熱だめとの温度差が大きくなると省エネルギー効果は薄れ、設備費も大きくなる。新型のヒート・ポンプとして、吸収式ヒート・ポンプがあるが、これは化学物質の溶解熱を応用したものであり、わが国においても工業的に利用されつつある。