Toplotna črpalka je preprosta vendar učinkovita naprava. Vir energije za delovanje je v tem primeru energija sonca ali zemlje. Energijo sonca vsi poznamo, pri energiji zemlje je pa še veliko neznanega. Mogoče prav zaradi lastnosti, ki zelo opredeljujejo izkoriščanje. Energija sonca niha in jo občutimo v spektru od pripeke do zelo blagega občutka toplote. Na drugi strani je energija zemlje bolj konstantna. Toplotne črpalke nudijo izkoriščanje obnovljive energije.
Energija sonca segreje zrak v okolici, več ali maj odvisno od položaja zemeljskega površja oziroma njegove oddaljenosti od vira energije sonca.
Zrak iz okolice je vir energije za zračno toplotno črpalko. Z njo je mogoče zadostiti vse potrebe po ogrevanju. Prednosti takšne izvedbe so nizki stroški naložbe, zavzamejo malo prostora, posegi v prostor so minimalni ter nudijo možnost aktivnega hlajenja.
Drugi vir energije je najbolj zanesljiv in konstanten. Omogoča ga skalna podlaga pod površjem okolice hiše oziroma objekta. Do toplotne črpalke je speljana vertikalna zanka, ki teče od dna vrtine do naprave ter se od tam vrača na dno vrtine, kjer se ciklus ponovi. Globina vrtine je različna, največkrat sega od sto do dvesto metrov. Globino v veliki meri določajo dane možnosti. V prvi vrsti je to možnost izkopa vrtine. Podlaga je lahko zelo različna.
Najbolj zahtevna za vrtanje, hkrati pa najbolj stabilna pri polaganju cevi je kamnita podlaga. Prednosti takšne izvedbe je v majhnih površinskih zahtevah za izvedbo, vpliv na zemljišče je majhen ter nudi možnost pasivnega hlajenja. Horizontalna zanka je podoben sistem, le da namesto globine okolice hiše izkorišča njeno površino. Toplotne črpalke so v tem primeru prav tako povezane z zankami, ki tečejo v sklenjenem tokokrogu od najbolj oddaljene točke to naprave ter nazaj do najbolj oddaljene točke. Tak sistem se uporablja povsod tam, kjer je skalna podlaga pregloboko v zemlji ali obstajajo druge ovire.
Prednosti te izvedbe so nižji stroški instalacije, če jo primerjavo z vertikalno sondo, nudi možnost pasivnega hlajenja, omogoča tudi možnost črpanja toplote iz večjih vodnih površin. Podtalnica je četrta možnost. Vir je v tem primeru podtalnica, do katere sta izvrtani dve vrtini. Po prvi se napaja naprava, preko druge pa se izkoriščena podtalnica vrača.