地源熱泵（也稱為地源熱泵）是一種用于建筑物的加熱/冷卻系統，它利用一種熱泵將熱量傳入或傳出地面，利用地球溫度在各個季節的相對恒定性。 地源熱泵系統 (GSHP) – 或在北美通常稱為地熱熱泵 (GHP) – 是提供 HVAC 和水加熱的最節能技術之一，使用的能源遠少于通過燃燒實現的能源 鍋爐/熔爐中的燃料或使用電阻式電加熱器。

效率以性能系數 (CoP) 的形式給出，通常在 3 – 6 范圍內，這意味著設備為使用的每單位電力提供 3 – 6 單位的熱量。 由于需要在大面積上安裝接地環路或鉆孔，安裝成本高于其他供暖系統，因此通常使用空氣源熱泵。

地源熱泵利用環境溫度與地下不同深度的溫度之間的差異。

地表附近的地熱特性可描述如下：

• 在大約 1 米深處的表層，溫度對陽光和天氣非常敏感，
• 在淺層至約 8-20 米的深度（取決于土壤類型），地面的熱質量導致溫度變化隨深度呈指數下降，直到接近當地年平均氣溫； 也滯后于地表溫度，因此峰值溫度在地表峰值溫度后約6個月
• 在此之下，在較深的地層中，溫度實際上是恒定的，根據地熱梯度每米上升約 0.025 °C。

穿透深度定義為溫度變量小于表面變化的 0.01 的深度，這取決于土壤類型：

熱泵由開爾文勛爵于 1853 年描述，并于 1855 年由彼得·里特·馮·里廷格 (Peter Ritter von Rittinger) 開發。海因里希·佐利 (Heinrich Zoelly) 于 1912 年獲得了使用它從地面吸取熱量的想法的專利。

在對冰箱進行試驗后，羅伯特·韋伯 (Robert C. Webber) 在 20 世紀 40 年代后期建造了xxx臺直接交換地源熱泵； 然而，消息人士對其發明的確切時間表存在分歧。xxx個成功的商業項目于 1948 年安裝在聯邦大廈（俄勒岡州波特蘭），并被 ASME 指定為國家機械工程歷史地標。 俄亥俄州立大學的 Carl Nielsen 教授于 1948 年在他的家中建造了xxx個住宅開環版本。

由于 1973 年的石油危機，地源熱泵在瑞典開始流行，此后在全球范圍內的接受度一直在緩慢增長。 在 1979 年聚丁烯管的發展使閉環系統在經濟上可行之前，開環系統一直主導著市場。

截至 2004 年，全球已安裝超過 100 萬臺機組，提供 12 GW 的熱容量，并且每年以 10% 的速度增長。 每年（分別截至 2011/2004 年），美國安裝了大約 80,000 臺，瑞典安裝了 27,000 臺。 在芬蘭，地源熱泵是 2006 年至 2011 年間新建獨立式住宅最常見的供暖系統選擇，市場份額超過 40%。

熱泵是建筑物供暖和制冷的中央裝置。 它通常有兩個主要變體：

液-水熱泵（也稱為水-水）是一種循環系統，通過管道將熱量或冷卻通過建筑物輸送到傳統散熱器、地板采暖、底板散熱器和熱水箱。 這些熱泵也是泳池加熱的首選。 熱泵通常只能有效地將水加熱到大約 55 °C (131 °F)，而鍋爐通常在 65–95 °C (149–203 °F) 下運行。

專為鍋爐實現的更高溫度而設計的散熱器尺寸可能太小而無法與熱泵一起使用，因此在將房屋從鍋爐改造為熱泵時需要更換更大的散熱器。 用于冷卻時，循環水的溫度通常必須保持在露點以上，以保證大氣中的濕氣不凝結在散熱器上。

液體空氣熱泵（也稱為水空氣熱泵）輸出強制空氣，最常用于替代傳統的強制空氣爐和中央空調系統。 存在允許分離系統、高速系統和無管系統的變化。 熱泵無法實現與傳統爐子一樣高的流體溫度，因此它們需要更高的空氣體積流量來補償。 改造住宅時，可能必須擴大現有的管道系統，以減少較高氣流產生的噪音。