由于大气作为热机的热源和热汇的应用，比起水来更为方便，所以，使用也更普遍。但由于其在一年中的温度随季节的转换，变化幅度大，夏季作为热汇，冬季作为热源的品质，远不如地下水和地表水。
如今广泛利用大气作为热汇的主要有风冷式冷水机组、冷却塔等。利用大气同时作为热源和热汇的，有各种空气热源热泵式冷热水机组和空气热源热泵式冷热风机组。此外，在春秋季，新风作为全空气式空调系统的自然冷源，可直接用于向房间供冷，以代替制冷机的运行。这应该成为所有公共建筑和生产厂房舒适性空调系统节能设计和运行优先考虑的一项措施。
