在淺層地下（<200 m深度），土壤溫度通常保持不變。透過地源熱泵系統（GSHPS），越來越多的地熱能被用於加熱和冷卻建築物。在加熱模式下，GSHPS的一般原理是透過迴圈帶熱流體透過單個或多個井孔熱交換器（BHE）從淺層地下提取熱量，這些熱交換器通常在相對較低的溫度下執行。迴圈流體所攜帶的能量然後透過熱泵提升到適合國內套用的水平。
對於冷卻套用，該系統可以逆轉，多余的熱量可以從建築中移除並儲存在地下。
由於淺層地下的溫度保持不變，與其他技術相比，GSHPS非常有效。例如，如果需要1千瓦時的能量來加熱建築，則只消耗0.25-0.3千瓦時的電力來驅動熱泵。用GSHPS替代燃煤鍋爐和燃氣鍋爐，不僅會降低燃料成本，而且會大幅降低二氧化碳和空氣汙染物的排放。因此，在能源轉型的背景下，GSHPS已成為減少國內供暖部門二氧化碳排放的一種非常有吸重力的技術。
永續開發的淺層地熱能的量化
對於政策制定者和城市規劃者來說，知道從淺層地下可以永續地提取多少熱能是很重要的。傳統上，這種評估是透過體積的方法進行的。簡單地說，評價是將地下體積與土壤熱容相乘，並假設含水層溫度降為2-6°C。雖然這種方法已經被廣泛套用，但溫度降的2-6°C被認為是一個經驗參數，其靈敏度仍然未知。
