空氣源熱泵的主要缺點有：
（1）空氣熱源熱泵受環境空氣季節性溫度變化的影響，夏季室外氣溫越高、供冷負荷越大時對應的冷凝溫度越高，而冬季室外氣溫越低、供熱負荷越大時對應的蒸發溫度越低，因而效率下降，制冷（制熱）量誠少。這個特點與建筑熱負荷需求趨勢正好相反。當冬季室外空氣溫度低于熱泵工作的平衡點溫度時，需要用電或其他輔助熱源對空氣進行加熱。
（2）冬季供暖工況下，當蒸發器表面溫度低于0℃時會結霜。通常在相對濕度相同的情況下（70%以上），室外氣溫3一5℃左右時結霜最嚴重。為此空氣源熱泵需要采用熱氣旁通循環等方式進行定期除霜。除霜時，熱泵不僅不制熱，而且還要消耗能量。
（3）由于空氣的比熱容小，為獲得足夠的熱量及滿足溫差的限制，需要較大的風量，使熱泵的體積增大。
空氣源熱泵的這些缺點使其應用受到地域氣候的限制。在高濕度地區主要受頻繁除霜引起供熱量下降的影響，在寒冷地區主要受室外氣溫偏低導致制熱能力偏低的影響（與此同時該地區夏季氣溫低，空調憐負荷很小，但熱泵機組的制冷量卻會偏大很多）。目前我國應用最廣泛的是長江流域及其南北。
