U povijesti razvoja energetskog polja, pojava tehnologije toplinske pumpe za zrak može se smatrati velikim probojem.
Godine 1824. teorija "Carnotovog ciklusa" predložena u radu koji je objavio francuski znanstvenik Carnot postavila je temelje za ovu inovativnu tehnologiju. Godine 1850. britanski znanstvenik Kelvin nadalje je na temelju Carnotove teorije istaknuo da rashladni uređaji imaju potencijal u grijanju.
Godine 1912. uspješna instalacija prve svjetske opreme dizalice topline koja je koristila rijeku kao izvor niske topline u Zürichu u Švicarskoj označila je početak procesa tehnologije dizalice topline koja se kreće od teorije do praktične primjene. Od 1940-ih do 1950-ih, kućanske i industrijske dizalice topline počele su se pojavljivati na tržištu.
Energetska kriza 1970-ih dovela je pozornost mnogih europskih zemalja i međunarodnih organizacija na tehnologiju dizalica topline. Niz istraživačkih i razvojnih planova i ulaganja potaknuo je brzi razvoj tehnologije dizalica topline. Ulaskom u 21. stoljeće, europske su zemlje kontinuirano povećavale svoje istraživačke i razvojne napore u tehnologiji dizalice topline, čineći je jednom od najperspektivnijih i najvrjednijih novih energetskih tehnologija.
U Europi su već 1950-ih neke zemlje počele masovno proizvoditi zračne dizalice topline. Osobito u razdobljima relativno ograničene opskrbe energijom, dizalice topline na zrak široko su korištene u kućanstvima i industriji zbog svoje visoke učinkovitosti i značajki uštede energije.
U Aziji, točnije u Kini, industrija toplinskih pumpi za zrak započela je relativno kasno. Grijači vode na zračnu energiju počeli su ulaziti na tržište tek 2002. godine, a razvoj je u narednim godinama bio relativno spor. Međutim, posljednjih godina, uz tehnološki napredak i potporu politike, kineska industrija toplinskih pumpi za zrak također je postigla značajan razvoj.
Posljednjih godina, sa sve ozbiljnijim ekološkim problemima, posebno pojavom problema kao što je smog, razvoj toplinskih pumpi sa izvorom zraka dobio je veliku pozornost u cijelom svijetu. Dana 12. veljače 2018., Nacionalna komisija za razvoj i reformu Kine uključila je tehnologiju toplinske pumpe sa izvorom zraka u nacionalni katalog promocije ključnih tehnologija za uštedu energije i niske emisije ugljika za 2017., pokazujući globalni naglasak i promociju ove tehnologije.
Danas, uz stalne tehnološke inovacije, pojava toplinskih crpki tople vode s izvorom zraka ultra niske temperature pružila je izvediva rješenja za širi raspon regija. Područja primjene zračnih toplinskih pumpi sada pokrivaju grijanje stambenih objekata, grijanje velikih zgrada, povrat otpadne topline, procese sušenja, poljoprivredu, industriju i trgovinu te svakodnevni život, među mnogim drugima.