低温热源指品位相对较低、可被
热泵技术有效利用的热能载体，主要包括自然界的空气、水、土壤及工业余热等。通过热泵技术，这类低温热源可转换为供暖、制冷及工业用能，具有高效节能与低碳环保特性。例如
空气源热泵通过吸收空气中低品位热能实现冬季供暖和夏季制冷，而
地源热泵则利用岩土体或水体中的热能进行能量交换。相关技术已成为实现零碳能源系统的关键路径之一。
根据
热力学第二定律，热量需通过外部做功实现从低温热源向高温环境传递。热泵系统通过压缩循环吸收低温热源中的热能，提升其温度后释放到目标环境中，整个过程可实现
能效比（COP）超过300%。
2013年1月，
天津大学与易通集团联合研发的天易系列低温双循环全流发电机组正式下线，标志着我国在低品位热能发电领域取得突破。2022年
江亿院士提出，电动热泵技术是实现零碳能源转型的核心手段，需重点发展余热回收与多能互补系统。至2024年，空气源热泵供暖成本较传统方式降低40%以上。