Gaisa dzesēšanas ūdens sildītāja darba princips ir saspiest zemā spiediena aukstumaģentu caur kompresoru augstas temperatūras un augsta spiediena gāzi un pēc tam caur kondensatoru pārnest siltumu ūdens tvertnē ūdens tvertnē. Pēc atdzesēšanas aukstumaģents kļūst šķidrs, un pēc tam ieiet iztvaicētājā caur izplešanās vārstu. Šķidrais aukstumaģents ātri iztvaiko un absorbē daudz siltuma, un visbeidzot aukstais gaiss tiek izvadīts caur ventilatoru. Viss process piemēro apgriezto Carnot principu, kas gaisā absorbē zemas temperatūras siltuma enerģiju, saspiež to augstas temperatūras siltuma enerģijā un pārnes ūdenim ūdens tvertnē, tādējādi sildot ūdeni.
