Pompy ciepła powietrze-powietrze (Air-to-Air Heat Pumps) są urządzeniami, które wykorzystują energię cieplną zawartą w powietrzu do ogrzewania lub chłodzenia pomieszczeń. Działają one na zasadzie przepływu ciepła z cieplejszego do chłodniejszego środowiska.

Pompy ciepła powietrze-powietrze składają się z jednostki zewnętrznej (skraplacz) i wewnętrznej (parownik). Jednostka zewnętrzna pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego i przekazuje je do jednostki wewnętrznej, która następnie wykorzystuje je do ogrzewania pomieszczenia. W przypadku chłodzenia pomieszczenia, proces ten działa odwrotnie – jednostka zewnętrzna pobiera ciepło z pomieszczenia i odprowadza je na zewnątrz.

Pompy ciepła powietrze-powietrze są wydajne i ekonomiczne w użytkowaniu. Mogą być stosowane zarówno w budynkach mieszkalnych, jak i komercyjnych. Jednak ich wydajność zależy od temperatury otoczenia – im niższa temperatura, tym wydajność pompy ciepła jest niższa. Dlatego też, w krajach o niskich temperaturach zimą, zwykle stosuje się pompę ciepła powietrze-woda, która korzysta z energii zawartej w wodzie.