Wärmepumpen können die Wärmeenergie zur Beheizung von Gebäuden und zur Warmwasserbereitung bereit stellen.
Ihre energetische Effizienz wird durch die Leistungszahl e gekennzeichnet. 
Diese gibt das Verhältnis von nutzbarer Heizenergie zu zugeführter Elektroenergie an. Es kann gezeigt werden, dass die Leistungszahl gegen den Wert e = 1 geht, wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Umweltenergie und der Heizenergie groß ist. Daraus folgt, dass eine Wärmepumpe dann uneffektiv arbeitet, wenn die Temperatur des Energieträgers niedrig ist, z.B. die Temperatur der Luft bei Frostwetter. Die Wärmepumpe hat deshalb bei Verwendung von Gewässern oder des Erdreichs als Energieträger eine höhere Leistungszahl, da hier die Temperaturen selbst bei strengen Frosttagen im positiven Bereich bleiben.
Günstige Leistungszahlen liegen bei Werten von e = 4 und darüber. Vorteilhaft in diesem Sinne wirken sich niedrige Temperaturen im Heizungskreislauf aus, wie sie vergleichsweise bei Fußbodenheizungen und generell bei Niedrigenergiehäusern vorliegen.

Hinsichtlich der Entnahme der Umweltenergie folgt, dass die Außenluft wenig geeignet ist, obwohl diese Quelle praktisch überall verfügbar und leicht erschließbar ist. Grundwasser hat verhältnismäßig hohe und konstante Temperaturen von 8 bis 12°C. Die Temperaturen des Oberflächenwassers schwanken im Bereich von 2 bis 15 °C. Nachteilig sind hier notwendige Genehmigungsverfahren und der Aufwand für die Kollektoren zur Entnahme der Umweltwärme.
Weit verbreitet ist die Nutzung des Erdreichs als Wärmequelle. Horizontal in 1 bis 1,5 m Tiefe verlegte Kollektoren (einfache PE-Schläuche) oder bis in Tiefen von ca. 30 m eingebrachte 
Erdwärmesonden sind vorteilhafte Lösungen, insbesondere wenn im Zusammenhang mit einem Gebäude-Neubau Erdarbeiten anstehen.
Vereinzelt anzutreffen sind auch Anlagen, bei denen solarthermische Kollektoren die Wärmequelle bilden. Infolge erheblicher Schwankungen des Energiedargebots sind zwar größere Speicher und auch Zusatzheizsysteme notwendig, es besteht aber der Vorteil, dass über weite Zeitbereiche vom Frühjahr bis zum Herbst die Wärmepumpe nicht in Betrieb gehen muss.
Vor allem in Industriebetrieben eignen sich vorhandene interne Wärmequellen wie Abluft, Kühlwasser oder Ähnliches zum Einsatz von Wärmepumpen, da hier das Temperaturniveau in der Regel über dem natürlicher Wärmequellen liegt.