水地源热泵是利用浅层地热能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的系统设备。

水地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。通常热泵都是用来作为空调制冷或者制热供暖使用的。水地源热泵还利用了地下土壤中巨大的蓄热蓄冷能力，冬季水地源热泵把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季水地源热泵再把地下的冷量转移到建筑物内，每个年度形成一个冷热循环。

热泵技术是在高位能的拖动下，将热量从低位热源转移至高位热源的技术。它可以把不能直接利用的低位热能（如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等）转化为可利用的高位热能，从而达到节约部分高位能源（煤、石油、天然气、电能等）的目的。

热泵系统的换热效率与建筑物室内、外环境的温差有关，温差越小，热泵的效率越高。

研究表明，从空气源热泵机组冬季制热运行中除霜的角度来看，空气源热泵的使用不但与室外温度有关，而且与室外大气的相对湿度有密切关系，这大大限制了空气源热泵的使用范围。而在采用水地源热泵系统时，由于土壤的温度比室外空气温度更接近室内的温度，如设计选型合理，水地源热泵可以比空气源热泵具有更高的制热效率和更好的稳定可靠性。

此外，因为相同体积流量水的热容是空气的3500倍，水与制冷剂的换热效果远高于空气与制冷剂的对流换热效果，因此水地源热泵的换热盘管要比空气源热泵大得多，但水地源热泵系统的构件较少，使其运行费用可以降低。