土壤源热泵一般也称为地源热泵，这种系统就是把传统空调器的冷凝器或蒸发器直接埋入地下，使其与大地进行换热，或是通过中间介质（水或冷冻剂）作为热载体，并使中间介质在封闭环路中通过大地循环流动，从而实现与大地进行热交换的目的。也就是说，地源热泵是以大地为热源对建筑物进行空调的技术。冬季通过热泵将大地低品位的热能提高品位对建筑物供暖，同时大地储存冷量，以备夏用；夏季是通过将建筑物里的热量转移到地下，对建筑物进行降温，同时存储热量，以备冬用。
      地源热泵系统主要由三部分组成：地下埋管热交换器、水源热泵机组及建筑物内空调末端系统。地源热泵系统三部分之间靠水（或防冻水溶液）或空气换热介质进行热量的传递。水源热泵机组与地下埋管热交换器之间的换热介质通常为水或防冻水溶液，建筑物内空调末端换热的介质可以是水或空气。地源热泵系统可以在制冷和供热两个工况下运行，空气水源热泵机组的地埋管地源热泵系统工作原理图。在夏季，水源热泵机组作制冷运行，水源热泵机组中的制冷剂在蒸发器（负荷侧换热器7）中，吸收空调房间放出的热量，在压缩机4的作用下，制冷剂在冷凝器（冷热源侧换热器3）中，将在 蒸发器中吸收的热量连同压缩机的功所转化的热量，一起排给地埋管换热器中的水或防冻水溶液。在循环水泵2的作用下，水或防冻水溶液再通过地埋管换热器，将在冷凝器中所吸收的热量传给土壤。如此循环，结果是水源热泵机组不断地从室内取出多余的热量，并通过地埋管换热器，将热量释放给大地，达到使房间降温的目的。冬季，水源热泵机组作制热运行，换向阀5换向（制冷剂按图中虚线箭头方向流动），水或防冻水溶液通过地埋管换热器1从土壤中吸收热量，并将它传递给水源热泵机组蒸发器（冷热源侧换热器3）中的制冷剂，制冷剂再在压缩机4的作用下，在冷凝器（负荷侧换热器7）中，将所吸收的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量，一起供给室内空气，如此循环以达到向房间供热的目的。