高溫水源熱泵是相對於普通水源熱泵或常溫水源熱泵而言的。
普通水源熱泵壹般使用R22制冷劑，所以這種熱泵受壓縮機性能限制，蒸發溫度不宜高於12度，冷凝溫度不宜高於60度。
高溫水源熱泵壹般是指出水溫可以達到85度的熱泵。
1980年代，日本啟動了超級熱泵計劃，開發了四種類型的熱泵，包括蒸發器進水45度、采暖出水溫度85度的中高溫熱泵；以及利用80度余熱水加熱產生150度蒸汽的高溫熱泵。
歐洲采用提高離心壓縮機性能的技術路線，研發出離心壓縮機高溫熱泵、R134a制冷劑、三級離心壓縮模式，可生產85度熱水。
2002年，在北京市科委的支持下，北京清源世紀科技有限公司與清華大學熱能工程系合作，開發出具有自主知識產權的高溫熱泵。當蒸發器進水溫度為45度時，冷凝器制熱出水溫度可達95度。2003年3月通過北京市科委科技成果鑒定和國家空調設備監督檢驗中心產品檢測。2005年列入國家火炬計劃，獲得北京市科學技術獎二等獎，北京獨立。
高溫水源熱泵的出現，極大地拓展了熱泵的應用領域，可以直接回收20~55度的低品位余熱資源，生產65~95度的熱水，用於采暖、原油加熱、工業保溫、生產用熱等領域，替代燃油、燃氣、燃煤鍋爐，可以節約大量壹次能源，具有非常好的節能環保效益。