Une pompe à chaleur (PAC) est un dispositif thermodynamique permettant de transférer la chaleur du milieu le plus froid (et donc le refroidir encore) vers le milieu le plus chaud (et donc de le chauffer), alors que naturellement, la chaleur se diffuse du plus chaud vers le plus froid jusqu’à l’égalité des températures. On parle de cycle frigorifique pour désigner ce cycle thermodynamique.

Différents appareils utilisent le principe de pompe à chaleur pour leur fonctionnement : le réfrigérateur ou le climatiseur par exemple sont des pompes à chaleur. La pompe à chaleur est aussi utilisée dans le cadre de la thermique du bâtiment pour le chauffage de ceux-ci.