地源热泵（区别于热泵热水器和太阳能热泵热水器）的研究虽然从1912年就已开始，但直到20世纪70年代初世界上出现次能源危机，它才开始受到重视。自此，世界各国的科学工作者就从来没有停止过对其进行研究和探讨，这些研究工作涉及地源热泵的系列构件、地下热交换器型式、土壤特性和系统运行寿命周期、费用分析等方面。由于其高效的节能效益和优良的工作性能，在日本、北美及中、北欧等国家得到了广泛的应用。在美国，到2001年4月为止已安装了40多万台地源热泵，且每年以10％的增长速度递增；同时出现了多家生产地源热泵及供热制冷系统的企业，如：Waterfumace、Geothermal DX、ydron等。在中、北欧国家，地源热泵主要用于室内地板辐射供暖和提供生活热水，尤其是瑞士，在家用供热装置中，地源热泵所占的比例很大。我国在该领域的研究才刚刚起步，到20世纪80年代末才有少数单位先后开展这项工作。但是受国际大环境的影响以及地源热泵自身所具有的节能和环保的优势，这项技术受到了国人越来越多的重视，该方面的研究也日益活跃，近几年更取得了突破性的进展。 
1 地源热泵的特点及基本形式 
   地源热泵（区别于热泵热水器和太阳能热泵热水器）技术是一种利用浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调技术。热泵的理论基础源于卡诺循环，与制冷机相同，是按照逆循环工作的。由于全年地温波动小，冬暖夏凉，因此地热可分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即冬季从土壤中采集热量，提高温度后供给室内采暖；夏季从土壤中采集冷量，把室内多余热量取出释放到地能中去。地源热泵主要有以下几种形式： 
   (1)地下水热泵：为开放系统。该系统占地面积小，非常经济。它要求保证机组正常运行的稳定水源，温度范围在7—21℃，需要打井，为保持地下水位需要注意回灌，从而不破坏水资源。 
   (2)河湖水源热泵：为开式或闭式系统。该系统投资小，水系统能耗低，可靠性高，且运行费用低，但盘管容易被破坏，机组效率不稳。 
   (3)土壤热泵：为闭式系统。垂直埋管系统占地面积小，水系统耗电少，但钻井费用高；水平埋管安装费用低，但占地面积大，水系统耗电大。 
2 地源热泵伏于传统空调的特性 
2.1 在技术方面 
   (1)传统的空调系统不论是水冷还是风冷，由于它的换热器必须置于暴露的空气中，因此会对建筑造型造成不好的影响，破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下，且远离主建筑物，故不会对其造型产生影响。 
   (2)风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气，故不可避免地受到环境条件变化的影响，会明显降低换热效率；而地源热泵换热器是和大地换热，换热对象是1m以下的地层，其初始温度大约等于年平均温度，基本不受外界环境的影响。这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高40％～60％。 
   (3)普通空调对环境的影响是很严重的，它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪音，还由于夏季将废热排入大气，冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣；而地源热泵可以利用大地的蓄热能力，把夏季多余的排入大地的热能在冬季取用，把冬季多余的冷能在夏季取用，以达到冬夏两季室内的供暖与供冷。同时该装置的运行几乎没有排放物和废弃物，所以不仅对大气没有影响，还能使大地不至于过冷和过热。