Ilma-vesi lämmitys perustuu ilma-vesilämpöpumppuun ja toimii samankaltaisesti kuin muutkin lämpöpumput. Ilma-vesilämpöpumppu kerää ulkoilmasta varastoitunutta lämpöenergiaa, muuttaa sen lämmitysenergiaksi ja jakaa sen sisätiloihin veden kautta, jota varten käytetään pattereita (eli ilma-vesilämpöpumppu pattereita). Ilma-vesi lämmitys tarjoaa sekä sisätilojen lämmityksen että lämpimän käyttöveden, minkä vuoksi se on yhdessä maalämmön kanssa yksi parhaista päälämmityslaitteista.
Samankaltaisesti ilmalämpöpumpun kanssa myös ilma-vesilämpöpumpun järjestelmän teho riippuu ulkolämpötilasta. Toisin kuin ilmalämpöpumpussa, ilma-vesilämpöpumpulla on mahdollista jakaa lämmitysenergiaa tasaisemmin suurempien ja monimuotoisten tilojen välillä sekä tuottaa lämmintä käyttövettä.
Ilma-vesi lämmitys pitää lämmityskustannukset suhteellisen alhaisina – verrattuna sähkölämmitykseen, ilma-vesi lämmityksellä voi säästää jopa 70%. Todellinen energiankulutus riippuu kuitenkin laitteen tehokkuudesta ja käyttötottumuksista.
Ilma-vesilämpöpumppu on sopiva lämmitysjärjestelmä suurempiin asuntoihin, toimistorakennuksiin, joihin ei esimerkiksi ole mahdollista asentaa maalämpöä. Ilma-vesi lämmitys on mukava ja edullinen.