تدرج الحرارة الأرضية
تدرّج الحرارة الأرضية في الجيولوجيا هو معدل زيادة درجة الحرارة مع زيادة العمق نحو مركز الأرض، وهذا يتضمن انتقال الحرارة من داخل الأرض الساخن إلى سطح الأرض البارد. ويبلغ معدل زيادة درجة الحرارة بزيادة العمق في باطن الأرض بين 25 - 30 درجة مئوية لكل كيلومتر عمق وذلك بعيدا عن حدود الصفائح التكتونية. تلك هي طبيعة الأرض في معظم أنحاء العالم.
مضخة حرارية
تستخدم المضخة الحرارية الأرضية المبادل الحراري الأرضي السطحي كمصدر حراري أو مصرف حراري والماء كوسيط لنقل الحرارة. هذا من الممكن حدوثه لأن تحت سطح الأرض تكون درجة الحرارة ثابتة تقريبا طوال العام وتكون الأرض قادرة على امتصاص أو إعطاء كميات كبيرة من الحرارة. تعمل المضخة الحرارية الأرضية بنفس عمل المضخة الحرارية ذو المصدر المائي ولكن تتبادل الحرارة مع الأرض من خلال الماء التي تضخ خلال الأنابيب في الأرض. المضخات الحرارية الأرضية ليست كالهوائية حيث أنها أبسط وأسهل في الاستخدام كونها لا تحتاج إلى مروحة أو نظام إزالة السقيع. على الرغم من ان المبادل الحراري الأرضي تحتاج إلى تكلفة ابتدائية عالية ولكن تكلفة التشغيل السنوية تكون منخفضة لأنها تعمل بكفاءة عالية وتبدأ عملها بدرجة حرارة عالية نسبيا عن الهواء في فصل الشتاء.