Alors que les températures au-dessus du sol varient considérablement selon les États-Unis, les températures juste sous la surface de la terre restent entre 45 et 75 degrés Fahrenheit toute l'année, selon le Département américain de l'Énergie. Systèmes géothermiques à boucle ouverte utilisent un bien semblable à ceux utilisés pour puiser de l'eau potable. Ils puisent l'eau du puits, passer à travers un échangeur de chaleur à proximité de la maison, puis utiliser l'énergie thermique extraite de l'eau pour chauffer la maison. L'eau fraîche revient alors à la nappe aquifère souterraine par un puits d'eau séparée, ou peut-être même le même bien dans certains cas. De temps en temps, l'eau provenant d'un système géothermique en boucle ouverte est libéré à la surface, ou à proximité d'un étang ou d'un flux au-dessus du sol. En été, une vanne d'inversion sur la pompe à chaleur inverse le processus pour extraire la chaleur de la maison en utilisant fraîches réserves d'eau souterraine.