Den Effekt der Wärmepumpen kennen wir alle, denn so funktionieren auch Kühlschränke. Ein Gas wird unter Druck gesetzt und kondensiert. Die dabei entstehende Wärme wird über den Kühlrost auf der Rückseite des Schrankes abgegeben. Wenn das Gas, nun auf Zimmertemperatur, wieder verdampft, kühlt es stark ab und kann zur Kühlung der Innenseite benutzt werden. Beim Kühlschrank interessiert den Besitzer in erster Linie der Kälte-Effekt. Nur wenige wissen, dass hinten am Kühlrost mehr Wärme entsteht, als man aus dem Strom gewinnen könnte, den der Kühlschrank verbraucht. Möglich ist das, weil dort nicht nur die Wärme entweicht, die durch den Betrieb des Elektromotors anfällt, sondern auch die Wärme, die der Luft und den Lebensmitteln im Kühlschrank entzogen wurde. Denselben Effekt macht sich eine Wärmepumpenheizung zunutze: Wärme wird außerhalb der Wohnung entzogen und innerhalb der Wohnung bereitgestellt.
Ähnlich wie der Gaskreislauf des Kühlschranks funktioniert auch eine Wärmepumpe, welche die Erdwärme an die Oberfläche befördert. Anstatt im Inneren des Kühlschranks wird das Gas unter der Erdoberfläche erwärmt. Bei der Verflüssigung wird es wesentlich wärmer als das Grundwasser, aus welchem es seine Wärme bezogen hat, und kann für die Warmwasseraufbereitung oder eine Zentralheizung genutzt werden. Für das Pumpen des Gases ist Strom notwendig; die Abwärme der Pumpe kann ebenfalls als Wärme genutzt werden. Doch der größte Teil der Wärme kommt aus der Erde, wo sie kostenlos verfügbar ist, und sich immer wieder erneuert. Das macht diese Art zu heizen besonders umweltfreundlich und kostengünstig. Allerdings muss man einiges investieren, wenn man langfristig von niedrigen Betriebskosten profitieren will. Am einfachsten lassen sich die Erdwärme-Kollektoren beim Neubau eines Einfamilienhauses direkt unter dem Gebäude installieren. Dann ist am meisten Platz für das benötigte schwere Gerät. Spätere Einbauten von Wärmesonden, zum Beispiel im Garten, sind da einiges problematischer. Eine Wärmepumpenheizung kostet in der Anschaffung einiges mehr als eine Ölheizung. Wie schnell sich die Investition auszahlt, hängt auch von den geologischen Gegebenheiten am Bauort ab. Um die beste Umweltbilanz zu erzielen, kann man die Wärmepumpe mit Ökostrom betreiben.
Wer nicht so viel investieren will, ist mit einer Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpenheizung am besten bedient. Diese entzieht die benötigte Wärme nicht dem Erdreich, sondern der Umgebungsluft. Bei einer Luft-Luft-Wärmepumpe wird die Wärme in ein Lüftungssystem eingespeist, während bei einem Luft-Wasser-System der Wasserkreislauf einer Zentralheizung erwärmt wird. Diese Wärmepumpenheizungen weisen keine vergleichbare Effizienz auf, wie Erdwärmepumpen. Auch können sie gerade aus kalter Winterluft auch nicht so viel Wärme gewinnen und müssen unter Umständen mit einem konventionellen Heizkessel kombiniert werden. Dafür haben sie andere Vorteile. Sie sind wesentlich günstiger einzubauen, da nicht in der Erde gebohrt oder gegraben werden muss. Das macht sie besonders bei Umbauten, bei denen sonst keine Erdarbeiten vorgenommen werden, praktikabler. Auch kann ihr Gaskreislauf umgedreht werden, was sie im Sommer als Klimaanlagen funktionieren lässt.