Incluso en pleno invierno, el aire contiene calorías. Para que el aire no contuviera nada de calor, tendría que estar a una temperatura de cero absoluto (-273,15 °C). En teoría, esto significa que se le pueden extraer calorías hasta ese límite extremo. En la vida real, la temperatura del clima no suele pasar de -10 °C, salvo muy ocasionalmente. Por tanto, tenemos a nuestra disposición calorías «gratuitas» incluso en los inviernos más crudos.

Con la aerotermia, se puede captar esta energía gratuita y utilizarla para calentar una vivienda. Para ello, se utiliza un sistema de traspaso compuesto por dos elementos: una unidad exterior que capta las calorías, y una unidad interior que se las traspasa a un circuito de agua de tipo «calefacción central». Del transporte de estas calorías se encarga un fluido refrigerante que circula entre ambas unidades y que está impulsado por un compresor. Únicamente hay que pagar por la energía que consumen este compresor y el ventilador exterior. Según sea la temperatura exterior, esta energía sólo supone entre un 25 % y un 50 % de la potencia de calefacción propagada a la vivienda, lo que equivale a decir que, entre un 50 % y un 75 % de la energía utilizada para calentar es gratuita, ya que sale de esa enorme reserva que es el aire exterior.

Una unidad exterior compuesta por un ventilador y un intercambiador capta las calorías existentes en el aire. El calor se transmite por el fluido refrigerante hasta un generador que libera la energía necesaria para la calefacción. El calor se lleva hasta la casa mediante una calefacción de agua caliente convencional.