Bei der Wärmenutzung aus dem Grundwasser wird das Wasser aus grösserer Tiefe angesaugt, um mehrere Grade abgekühlt und anschliessend wieder in den Grundwasserkörper zurückgegeben. Es ist hierzu ein Entnahme- und ein Rückgabebrunnen erforderlich.
Der Entnahmebrunnen muss hierbei über eine längere Strecke eine möglichst durchlässige, gesättigte Gesteinsschicht erschliessen, um die für die Wärmepumpe erforderliche Wassermenge zur Verfügung zu stellen.
Der Rückgabebrunnen sollte mindestens 15 m vom Entnahmebrunnen entfernt liegen, um das durch die Wärmepumpe abgekühlte und ins Erdreich zurückgeführte Wasser nicht wieder anzusaugen. Der Rückgabebrunnen kann je nach Gesteinsaufbau und regionaler Vorschrift als einfacher Sickerschacht ausgeführt werden.