本发明涉及一种热泵变容式恒温热水系统的变容控制方法，属于热水器技术领域。该系统包括空气源热泵机组和至少两级水箱；冷水源经后级水箱逐级通往前级水箱，最前级水箱输出热水，形成供水回路；空气源热泵机组经热、冷介质电动阀与各级水箱连通，构成热交换循环回路；各水箱温度传感器通过控制电路接空气源热泵机组和各级水箱加热器件的受控端；当判断当前的热水需求量为最大值和最小值之间时，控制空气源热泵机组和各级水箱加热器件开启，使后级水箱的温度以设定值与最低温度之间的温度呈梯度下降分布。本发明根据热水实际需要量的变化，通过加热温度梯度，使可用热水的等效总容量发生变化，达到按需储存可用热水的目的，实现使用过程中的节能。