Esminis geoterminio šildymo veikimo principas yra tai, kad šilumos siurblio dėka paimama nemokama šiluma iš aplinkos: žemės, grunto, vandens, oro ir panaudojama patalpoms šildyti. Net ir šalčiausiu metu žemėje yra susikaupę pakankamai šilumos, kurią galima panaudoti namo šildymui. Kadangi paimama iš aplinkos šiluma nieko nekainuoja, todėl mokame tik už jos sunaudotą elektros energiją, kuri reikalinga kompresoriui, cirkuliaciniams siurbliams, elektronikai.