Eine Luft-Luft-Wärmepumpe ist eine Art von Wärmepumpe, die zur Heizung und gegebenenfalls zur Kühlung von Innenräumen verwendet wird.
Das Funktionsprinzip einer Luft-Luft-Wärmepumpe ähnelt dem einer herkömmlichen Wärmepumpe. Dabei wird mithilfe eines Kältemittels die Wärmeenergie aus der Außenluft aufgenommen und durch einen Verdichter auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. Die so gewonnene warme Luft wird dann in die Innenräume abgegeben, um diese zu heizen.
Im Sommer kann die Luft-Luft-Wärmepumpe auch für eine Kühlfunktion umgekehrt werden. Dabei entzieht sie den Innenräumen die warme Luft und gibt stattdessen gekühlte Luft ab.