热泵式空调器的除霜功能是必需的，也一直是空调系统设计和研究的重要课题。当热泵式空调器以制热工况运转时，室外换热器对制冷系统来说是蒸发器，制冷剂在里面沸腾吸热，室外换热器外表面温度低于露点温度，当外界的湿空气经过它时，可以被冷却到0℃以下，此时空气中的水蒸气会在室外换热器翅片上冷凝、结霜。霜层随时间的增加而变厚，导致换热器散热翅片间的风道局部或全部被霜占据，从而增大的热阻和风阻，直接影响其换热效率。由于空调器从外界空气中吸收热量困难，使得室内制热量大大下降。
根据IS05151—94《不带风道的空气调节器和热泵的试验及测定》及我国国标GB／T7725-1996《房间空气调节器》规定：除霜所需总时间不超过总工作时间的20％(这里“工作时间”指空调器工作稳定后的两个完整除霜周期或连续运行3小时)。如果轻微结霜就除霜，会造成频繁除霜，损失能量；如果结霜严重甚至换热面双100％结霜后再除霜，会导致空调器长时间低效运行，效果不佳。
除霜方案设计不当，一方面不能满足上述标准，另一方面可能误判，出现结霜严重却不除霜，或无霜时反而除霜等现象。除霜方案的设计已从早期的简单机械定时控制到目前的智能化控制，随着空调技术和电子技术的发展而逐渐完善，除霜控制还在不断改进。目前有定时除霜方案、温度传感器除霜方案、室外双传感器除霜方案、室内双传感器除霜方案等等。
在当前空调设计中，普遍采用室内双传感器除霜方案。其基本原理是：热泵式空调器制热效果主要与室外环境温度有关，在可能结霜的环境下，结霜程度主要与环境湿度有关。根据结霜特性，当室外换热器结霜后，其热阻和风阻增大，换热能力下降。导致室内换热器的换热量随之减小，其盘管温Tc也下降，且下降率远远大于工作时环境工况变化所引起的Tc波动。因此以检测Tc、室内环境温度Ta及其差△Tc(△Tc=Tc-Ta)作为判定依据，从而避开对室外参数的检测。通过分析Tc的变化，以及△T的变化率，可以得到不同结霜程度时Te的大小和△T变化率的大小。当室外环境空气温度较低，且湿度也较低时，虽然Tc的值低于判定值，但当△T变化率不变或很小时，可判定为未结霜，只有当△T变化率达到判定值时，才判定为真正结霜。因此，△T变化率是反映结霜与否的关键参数，本身间接地包含了室外环境相对湿度的变化。
采用Tc和△T变化率的共同判定，可精确判断空调器是否结霜。同时，根据△T变化率的大小，还可判断不同环境工况下的结霜程度，从而选择每一次不同的除霜时间。在具体空调设计时，还需考虑循环风量的变化，以及压缩机连续运行时间等因素的影响。因而，这样的优点在于：可靠性高，判断准确，很大程度上避免了高温工况无霜而除霜或低温工况有霜而不除的现象，提高了热泵制热效率和制热效果。