一台完整的节能热水器包含2个主要部分：制造冷气部分和加热热水部分。但其实这两个部分又是紧密的联系在一起的，密不可分，必须同时工作。即在加热热水的同时，给厨房制冷。或者说在给厨房制冷的同时也在加热热水。
其内部结构主要由四个核心部件：压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器组成。其工作流程是这样的：压缩机将回流的低压冷媒压缩后，变成高温高压的气体排出，高温高压的冷媒气体流经缠绕在水箱外面的铜管，热量经铜管传导到水箱内，冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量。同时，在风扇的作用下，大量的空气流过蒸发器外表面，空气中的能量被蒸发器吸收，空气温度迅速降低，变成冷气排进厨房。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机，进入下一个循环。
由以上的工作原理可以看出，节能热水器的工作原理与空调原理有一定相似，应用了逆卡诺原理，通过吸收空气中大量的低温热能，经过压缩机的压缩变为高温热能，传递给水箱中，把水加热起来。整个过程是一种能量转移个过程（从空气中用转移到水中），不是能量转换的过程，没有通过电加热元件加热热水，或者燃烧可燃气体加热热水。
节能热水器通常安装在厨房阳台，出风口通过风管与厨房链接，使得吹出的冷风能直接进入厨房，达到制冷的效果。安装时只需将冷热水口与房屋预留的冷热水链接，通上即可使用，安装非常简便。
节能热水器多采用微电脑智能控制器，内有时间设定，定时开关机功能，水温设定，通风设定，过热保护等多种智能控制功能。不过大部分功能已由厂家在出厂时就设定好了，直接使用默认值就行了，基本上只需要设定你需要的温度（通常设定在45-50度）就可以使用了。
节能热水器通常使用寿命都在10年以上，不含易耗的加热元件，一般无需更换元件，正常使用下无需刻意保养。安装的时候注意做好相关防护，避免大雨浇淋和强阳光照射即可。
