地熱供暖，是將地熱能直接用于某些加熱應用。自舊石器時代以來，人類一直以這種方式利用地熱。2004年，大約有70個國家直接利用了總計270?PJ的地熱供暖。截至2007年，全球安裝了28?GW的地熱供暖能力，滿足了全球一次能源消耗的0.07％。因為不需要能量轉換，所以熱效率很高，但是由于冬天最需要熱量，因此容量系數往往很低（大約20％）。

在沒有任何高溫地熱資源的地區，地源熱泵（GSHP）可以提供空間供暖和空間制冷。像冰箱或空調一樣，這些系統使用熱泵將熱量從地面傳遞到建筑物。無論多么冷，都可以從任何來源獲取熱量，但是較熱的來源可以提高效率。地源熱泵使用淺層地下水或地下水（通常從10–12°C或50–54°F開始）作為熱源，從而利用了季節性溫和的溫度。相反，空氣源熱泵從空氣中吸收熱量（外界空氣中較冷），因此需要更多的能量。

地源熱泵（GSHP）并非地熱，即沒有間歇泉提供熱量來收集熱量。地源熱泵僅獲取土壤或巖石中存儲的太陽能熱量。地源熱泵通過埋在地下的閉合管道循環循環載液（通常是水和少量防凍劑的混合物）。單戶系統可以是具有50-400英尺（15-120 m）深鉆孔的“垂直環場”系統，或者如果有足夠的土地用于寬闊的es溝，則在地下約六英尺的地方安裝一個“水平環路場”。當流體在地下循環時，它從地面吸收熱量，返回時，變暖的流體通過熱泵，熱泵利用電從流體中提取熱量。重新冷卻的流體被送回地下，從而繼續循環。由熱泵設備產生的熱量和作為副產品產生的熱量用于加熱房屋。能量方程式中增加了地面加熱回路，這意味著與僅直接使用電進行加熱相比，可以將更多的熱量傳遞到建筑物。

切換熱流的方向，可以在夏季使用相同的系統使冷卻后的水循環通過房屋，以進行??冷卻。熱量被排放到相對涼爽的地面（或地下水），而不是像空調一樣將其傳遞到熱的外部空氣中。結果，熱量被泵送到更大的溫差上，這導致更高的效率和更低的能源消耗。

該技術使地源加熱在任何地理位置都經濟可行。2004年，估計有100萬個總容量為15 GW的地源熱泵提取了88 PJ的熱能用于空間供暖。全球地源熱泵產能正在以每年10％的速度增長。

在地熱供熱項目中，地下被溝槽或鉆孔穿透。與所有地下工程一樣，如果對該地區的地質學知之甚少，則工程可能會引起問題。

在2007年春季，進行了探索性地熱鉆探作業，以向布賴斯高（Staufen im Breisgau）的市政廳提供地熱。最初下沉幾毫米，這一過程稱為后沉降，城市中心已開始逐步回升造成相當大的損害在市中心的建筑物，影響了眾多的歷史建筑，包括市政廳。假設鉆探在硬石膏層上打孔，使高壓地下水與硬石膏接觸，然后硬石膏開始膨脹。目前看不到上升過程的盡頭。