Uma bomba de calor opera em um Ciclo de Carnot, caracterizado por duas etapas isotérmicas, nas quais calor QF é absorvido no nível mais baixo de temperatura TF e calor QQ é rejeitado no nível mais alto de temperatura TQ e por duas etapas adiabáticas. Para tanto, o ciclo necessita da introdução de uma quantidade líquida de trabalho ao sistema. Nesse contexto, o coeficiente de desempenho (HPPF) dessa máquina térmica é expresso por:
