高溫熱泵是指制熱出水溫度及出風溫度能夠達到80度以上的熱泵，而對制熱出水溫度達到65度的熱泵稱為中溫熱泵或者中高溫熱泵。
日本在1980年代開展了超級熱泵計劃，開發出4類熱泵，其中有利用45度余熱水，制熱出水溫度85的中高溫熱泵，以及利用80度余熱水，產出150度蒸汽的高溫熱泵。
歐洲有采用改進離心壓縮機性能技術路線的高溫熱泵，采用R134a制冷劑，三級離心壓縮模式，制熱出水溫度可以達到85度。
我國2002年在北京市科委支持下由北京清源世紀科技有限公司，與清華大學熱能工程系合作研發出了具有自主知識產權的高溫熱泵，在蒸發器進水45度下，冷凝器制熱出水溫度可以達到95度，于2003年3月通過了北京市科委的科技成果鑒定，和國家空調設備監督檢驗中心的產品檢測，2005年列入了國家火炬計劃項目，獲得了北京市科學技術獎二等獎，北京市自主創新產品等榮譽。