В основе принципа действия тепловых насосов типа «земля-вода» лежит отбор тепловой энергии от грунта и перемещение ее в дом с последующей передачей водяной системе отопления. Принцип работы теплового насоса основан на всеизвестном цикле Карно (холодильник наоборот). Геотермальные системы типа «земля-вода» наиболее стабильны, поскольку извлекают теплоту глубокозалегающих горизонтов грунта. Температура этих слоев всегда одинакова независимо от времени года и лежит в диапазоне 5—10 °С. Кроме нагрева теплоносителя в системе отопления, агрегат способен готовить горячую воду для хозяйственных нужд. А так же в летнее время геоколлектор может охлаждать помещения.