空氣能和空調在工作原理、對環境溫度的要求、提供的舒適性、設備技術運用、功能性、零部件、換熱機制、運行方式、使用環境、執行國家標準以及耗電量等方面存在區別：
- 工作原理：空氣源熱泵通過電力驅動壓縮機工作，把低溫冷媒壓縮成高溫冷媒，高溫冷媒經熱水換熱器與水進行熱交換，再將熱水的熱量運到室內改變室溫，同時可從空氣中吸熱，實現消耗 1 度電制造 3-4 倍熱能的效果；空調則是電力驅動壓縮機，使低溫冷媒變為高溫冷媒，經蒸發器散熱，由主機風扇把熱量排放到室外，室內機蒸發器吸收空氣中的熱量來降低室內溫度。
- 環境溫度要求：空氣能的工作溫度范圍一般在 - 25℃-43℃；而空調工作溫度范圍通常在 - 5℃-43℃，當環境溫度低于 - 5℃時，其制熱性能會大幅下降，能耗增加。
- 舒適性：空調內外機管道內使用氟利昂作為傳輸介質，制冷制熱時會導致房間濕度變小、空氣干燥，人在空調環境中易出現口干舌燥等癥狀；空氣能主機內部通過氟利昂與換熱器內的水換熱，再通過水介質將溫度運到室內，出風柔和，采用水系統風機盤管制熱不會改變房間濕度，還能作為地暖熱源，符合人體血液循環，舒適性更強。
- 設備技術運用：空氣能使用的壓縮機為帶有噴氣增焓技術的熱泵型壓縮機，可在低溫環境下提升制熱能力；普通空調使用的壓縮機類型多樣，冬季制熱工作溫度范圍大多在 - 5℃以上，低于此溫度壓縮機性能會持續下降。
- 功能性：空調具有制冷和制熱能力；空氣能擁有熱泵技術，除了制冷制熱，其系統以水為熱量傳輸介質，夏季可用風機盤管制冷，有冷凝熱回收系統提供生活熱水，冬季能通過風機盤管、地暖、暖氣片等多種方式制熱。
- 零部件：兩者的壓縮機不同，空氣源熱泵壓縮機的加工精度、軸承強度、電機耐溫性能等方面相比空調壓縮機有數量級上的提升；空氣源熱泵還有防凍高效罐式冷凝器、帶親水膜的室外翅片換熱器、系統高壓等保護控制，而空調的冷凝器和室外翅片換熱器有所不同，且無系統高壓等保護控制。
- 換熱機制：空氣能通過水來換熱，有熱量緩沖過程，整體濕度更符合人體生理習慣；空調采用 “氟循環”，通過冷媒傳導熱量，會大幅增加人體皮膚表面水分蒸發量，導致空氣干燥，舒適感較差。
- 運行方式：空調制冷或制熱的工作時間較長，空間較大，功率較高，其冷熱空氣易流失；空氣源熱泵制熱完成后可自動保溫，每天工作時間一般不超 2 小時，更省電且能保護壓縮機。另外，空氣源熱泵集熱水、供暖、制冷為一體，冬季運行時間較長，運行相同時間下，其壓縮機所受綜合負荷高于空調壓縮機。
- 使用環境：空調制熱時環境溫度最高為 21℃，國標規定的最佳使用環境為 21℃到 - 7℃；空氣源熱泵對于熱水機，春秋天也會使用，按國標要求，使用范圍是 43℃到 - 20℃，其零部件規格選型、溫度和壓力方面的要求更高。
- 執行國家標準：空氣源熱泵主要包括家用熱水、商業熱水、家用采暖、商業采暖等標準，以制熱量和性能系數為衡量指標，冷暖機還須考核制冷量和能效比；空調主要包括家用空調、多聯機、風冷冷水機組等標準，以制冷量和能效比為衡量指標。
- 耗電量：空氣能熱泵冬季制熱耗電量小于空調，在使用地暖作為末端時，制熱費用僅占空調制熱費用的 25%-35%；兩者在制冷時的耗電量相當。