水源热泵是一种利用地下浅层水热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。水源热泵利用地能一年四季温度稳定的特性，冬季把地能作为热泵供暖的热源，夏季把地能作为空调的冷源。
在自然环境中，水由高处往低处流，热由高温处向低温处传递；正象水泵可以把水由低处泵送到高处一样，热泵可以把低温位热能泵送到高温位加以利用。
冬季，热泵机组从地源(浅层水体或若土体)中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。根据水热交换系统形式的不同，水源热泵系统分为地下水水源热泵系统和地表水水源热泵系统和地埋管水源热泵系统。
