本发明公开了一种热泵系统及其控制方法，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流部件、气液分离器以及过热器，冷凝器的输入端与压缩机的排气孔连通；冷凝器的输出端与节流部件的输入端连通，节流部件的输出端与蒸发器的输入端连通，压缩机的回气孔与蒸发器的输出端连通，气液分离器一端与压缩机的回气孔连通，另一端与蒸发器的输出端连通，过热器与气液分离器连接，且过热器的一端与压缩机的排气孔连通，另一端与冷凝器的输出端连通。本发明还公开一种空气源热泵热水机。过热器与压缩机连通，当压缩机排出高温气体时流经过热器，过热器再将高温气体的热量传递至气液分离器，彻底将气液分离器内的冷媒蒸发，提升压缩机运行可靠性。