普通单冷空调只能把室内热量转移到室外，而热泵不仅可以制冷，还可以在冬季把室外空气中的热量转移到室内。
实现这一功能的关键部件之一，就是四通换向阀（Reversing Valve）。
换向阀通过改变压缩机排气和吸气在室内、室外换热器之间的连接关系，使同一套制冷系统能够在制冷和制热两种模式之间切换。
普通空调和空气源热泵都具有压缩机、室内换热器、室外换热器以及节流装置等基本制冷部件。
普通单冷空调的制冷剂流向基本固定：
热泵则增加了换向功能，可以根据运行模式重新连接室内盘管和室外盘管，使两者在制冷和制热时承担不同作用。
制冷模式下，热泵的工作过程与普通空调基本相同。
室内盘管作为蒸发器，制冷剂在盘管中吸收室内空气的热量；经过压缩机压缩以后，高温高压制冷剂进入室外盘管，并向室外空气释放热量。
进入制热模式以后，换向阀改变制冷剂流向，使高温高压的压缩机排气首先进入室内盘管。
室内盘管此时承担冷凝器作用，制冷剂在这里释放热量，再由Air Handler风机把热量送入住宅。
制冷剂经过节流降压以后进入室外盘管，室外盘管此时作为蒸发器，从室外空气中吸收热量。
即使冬季室外空气温度较低，空气中仍然存在可以被制冷剂吸收的热量，只是随着室外温度降低，热泵可获得的热量和运行效率通常会发生变化。
四通换向阀内部最重要的部件之一是滑阀或滑块。
滑块可以在阀体内部左右移动，通过改变内部通道连接关系，把压缩机排气送向不同换热器，同时把另一侧换热器连接到压缩机吸气管。
因此，换向阀并不是简单地让制冷剂“倒着流”，而是通过内部滑阀重新建立压缩机、室内盘管和室外盘管之间的连接关系。
换向阀外部通常设置一个电磁线圈，通过恒温器和控制板的24V低压信号控制。
但电磁线圈通常不是直接依靠磁力推动大型主滑块，而是先控制一个较小的先导阀。
四通换向阀的主滑块移动需要一定的压力差。
先导阀动作以后，会改变主滑阀两端高低压力的分布，使压缩机产生的排气压力推动滑块向一侧移动。
因此，如果系统压差不足，换向阀可能无法顺利切换。
这也是诊断“换向阀不动作”时不能只检查电磁线圈的原因，还需要结合压缩机运行状态和系统压力进行判断。
北美热泵恒温器通常通过O/B端子向换向阀发送24V控制信号。
但不同制造商采用的逻辑并不完全一样。
| 控制方式 | 基本含义 |
| O逻辑 | 通常表示换向阀在制冷模式通电 |
| B逻辑 | 部分设备采用制热模式通电 |
如果O/B逻辑设置错误，可能出现恒温器显示“制冷”，设备却实际制热，或者显示“制热”却吹出冷风的情况。
典型四通换向阀有四个主要接口，一侧连接压缩机排气，一侧连接压缩机吸气，另外两侧分别连接室内和室外换热器。
压缩机排气管和吸气管的功能基本固定，而连接室内、室外盘管的管路则会根据换向阀位置改变与高压侧或低压侧的连接关系。
热泵制冷和制热时，室内与室外换热器的作用会互换，因此制冷剂节流方向也需要与运行模式相匹配。
根据具体设备设计，可以采用双向膨胀阀、两个节流装置配合止回阀，或者其他能够适应双向制冷循环的结构。
因此，不能简单认为所有热泵都固定安装两个完全相同的膨胀装置，应以具体设备制冷系统结构为准。
换向阀或其控制系统出现异常时，可能表现为：
诊断时需要区分问题来自恒温器O/B设置、低压控制线路、电磁线圈、先导阀、主滑阀，还是系统本身压差不足。
空气源热泵冬季运行时，室外盘管可能结霜。
很多传统热泵在进入除霜模式时，会暂时通过换向阀改变制冷循环，让高温制冷剂进入室外盘管，以融化盘管上的霜层。
因此，换向阀不仅负责夏季制冷和冬季制热切换，也与热泵除霜过程密切相关。
热泵能够“一台设备同时制冷和制热”，其核心并不是压缩机能够正转和反转，而是通过换向阀改变制冷系统内部高低压管路的连接关系。