يعمل عدد من الابتكارات على تحسين أداء المضخات الحرارية.

على عكس الضواغط القياسية التي يمكن أن تعمل فقط بكامل طاقتها ، فإن الضواغط ذات السرعتين تسمح لمضخات الحرارة بالعمل بالقرب من قدرة التدفئة أو التبريد المطلوبة في أي درجة حرارة خارجية معينة ، مما يوفر الطاقة عن طريق تقليل التشغيل / الإيقاف وتآكل الضاغط. تعمل المضخات الحرارية ذات السرعتين بشكل جيد مع أنظمة التحكم في المنطقة. تستخدم أنظمة التحكم في المنطقة ، التي توجد غالبًا في المنازل الكبيرة ، مخمدات أوتوماتيكية للسماح لمضخة الحرارة بالحفاظ على غرف مختلفة في درجات حرارة مختلفة.

تم تجهيز بعض طرز المضخات الحرارية بمحركات متغيرة السرعة أو مزدوجة السرعة في مراوحها الداخلية (المنافيخ) أو المراوح الخارجية أو كليهما. تحاول أدوات التحكم متغيرة السرعة لهذه المراوح الحفاظ على حركة الهواء بسرعة مريحة ، وتقليل المسودات الباردة وزيادة التوفير في الكهرباء إلى أقصى حد. كما أنه يقلل من الضوضاء الصادرة عن النافخ الذي يعمل بأقصى سرعة.

تم تجهيز بعض المضخات الحرارية عالية الكفاءة بجهاز إزالة الحرارة ، والذي يستعيد الحرارة المفقودة من وضع تبريد المضخة الحرارية ويستخدمها لتسخين المياه. يمكن للمضخة الحرارية المجهزة بإزالة السخان تسخين المياه بكفاءة أكبر مرتين إلى ثلاث مرات من سخان المياه الكهربائي العادي.

تقدم آخر في تكنولوجيا المضخات الحرارية هو الضاغط اللولبي ، والذي يتكون من لفتين حلزونيين. يظل أحدهما ثابتًا ، بينما يدور الآخر حوله ، ويضغط مادة التبريد عن طريق إجباره على مناطق أصغر بشكل متزايد. بالمقارنة مع ضواغط المكبس النموذجية ، تتمتع الضواغط اللولبية بعمر تشغيلي أطول وأكثر هدوءًا. وفقًا لبعض التقارير ، توفر المضخات الحرارية ذات الضواغط اللولبية هواءًا أكثر دفئًا من 10 إلى 15 درجة فهرنهايت (5.6 درجة إلى 8.3 درجة مئوية) عندما تكون في وضع التسخين ، مقارنة بمضخات الحرارة الموجودة مع ضواغط المكبس.

على الرغم من أن معظم المضخات الحرارية تستخدم سخانات مقاومة كهربائية كدعم للطقس البارد ، يمكن أيضًا تجهيز المضخات الحرارية مع فرن غاز ، يشار إليه أحيانًا بنظام الوقود المزدوج أو الهجين ، لتكملة المضخة الحرارية. هذا يساعد في حل مشكلة المضخة الحرارية التي تعمل بكفاءة أقل في درجات الحرارة المنخفضة ويقلل من استخدامها للكهرباء. هناك عدد قليل من الشركات المصنعة للمضخات الحرارية التي تدمج كلا النوعين من الحرارة في صندوق واحد ، لذا فإن هذه التكوينات غالبًا ما تكون نظامين قياسيين أصغر جنبًا إلى جنب يشتركان في نفس مجاري الهواء.

بالمقارنة مع فرن الاحتراق الذي يعمل بالوقود أو المضخة الحرارية القياسية وحدها ، يمكن أن يكون هذا النوع من النظام أكثر اقتصادا. تعتمد وفورات الطاقة الفعلية على التكاليف النسبية لوقود الاحتراق بالنسبة للكهرباء.