Binnen een bivalent systeem wordt de warmtepomp gebruikt als hoofdwarmtebron.
Alleen wanneer er sprake is van een zeer grote warmtevraag springt de secundaire warmtebron, meestal één of meerdere cv-ketels, bij. Met een dergelijk bivalent systeem worden de investeringen beperkt terwijl wel bijna het maximale milieuvoordeel wordt behaald. Bivalente warmtepompsystemen worden meestal toegepast op grote systemen zoals bijvoorbeeld bedrijfspanden, appartementen en zorgcentra. Bij woonhuizen wordt dit zelden toegepast al kan het soms bij een renovatie wel interessant zijn. De haalbaarheid moet hier per situatie bekeken worden.