Един от източниците на енергия за термопомпите може да е енергията в земната повърхност.
Земната топлина на дълбочина до 20 м е около 10˚ С, а в дълбочина температурата се повишава средно на 100 м дълбочина с 3˚С. Термопомпите земя-вода използват тази топлина, като безплатен източник на енергия. Този вид термопомпи се използват за по-големи жилищни и търговски сгради. Земните пластове са с постоянни високи температури през зимата. Топлината се извлича от земните пластове чрез положени хоризонтално тръби в горните земни пластове или положени вертикално тръби в дълбочина. Това се прави чрез полагане на хоризонтални или вертикални серпентини в земята, в които тече воден разтвор (антифриз), ползван за междинен топлоносител в термопомпите.
Топлинният капацитет на почвата варира в зависимост от съдържанието на влага и климатичните условия . Поради извличане на топлина от почвата чрез термопомпата, температурата на почвата се понижава.Дори най-горните земни пластове да замръзнат няма проблем с работата на термопомпата,особено ако сондажът е с 100-200 м дълбочина.
Поради относително високата цена на сондажните и изкопните работи, този тип термопомпи по-рядко се използват за еднофамилни къщи.Използуват се предимно за големи обекти с високо потребление на топлинна енергия, където може да има относително по- бърза възвръщаемост на инвестицията.
