地球表面浅层水源(如深度在1000米以内的地下水、地表的河流、湖泊和海洋)吸收了太阳进入地球的辐射能量,这些水源的温度通常都十分稳定.水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,可以高效地带走热量,而冬季,则从水源中提取能量,由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中.通常水源热泵水泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量.水源热泵依照对水源的使用方式的不同,可以分为闭式系统和开式系统两种.闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热盘管,该组盘管通常水平或垂直埋于湖水或海水中,通过与湖水或海水换热来实现能量转移(该组盘管直接埋于土壤中的系统称为土壤源热泵,也是地源热泵的一种);开式系统是指从地下或地表中抽水后经过换热器直接排放的系统.水源热泵无论是在制热还是制冷过程中均以水为热源和冷却介质,即用切换工质回路来实现制热和制冷的运行.然而,更为方便的是由水回路中的三通阀来完成.虽然在水源热泵系统图中表示了水源直接进入蒸发器(制冷时为冷凝器),在某些场合,目的是防止污染封闭的冷水系统(通常是处理过的),需间接地用一个换热器来供水;另一种方法是使用封闭回路的冷凝器水系统.水作为热泵制热、制冷过程的介质,满足以下两个条件即可使用-一是水的温度在7℃~30℃之间,二是水量要充足.水源水可以是各种工业用废水、生活用水、海水、江、河水等,甚至是各种工业余热.提取水中的热(冷)量比较简单易行的方式是打井,使用井泵提取地下水作为循环介质.

水源热泵的优点：
1、高效节能：水源热泵可谓是现在空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可以达到7，实际运行为4-6。
2、属与可再生能源使用技术：水源热泵使用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，而进行能量转换的供暖空调系统。其中可以使用的水体，包括地下水及河流、地表的部分河流或湖泊以及海洋。
3、节水省地：以地表水为冷热源，向其放出热量或者吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染；省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。
4、环保效益显著：水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，无燃烧过程，防止了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，防止了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗，，水源热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。
5、一机多用，应用范围广：水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅、住宅小区的采暖、供冷。
6、水源热泵运行稳定可靠，维护方便。

水源热泵和地源热泵都是从地位热源的选取来定义的，水源热泵通常指地位热源整合自地表水、地下水、海水、污水；地源热泵有时也被称为土壤源热泵，不过地下水作为低位热源的也可称为地源热泵。此外，水环热泵也可称为水源热泵。定义的角度不一样，叫法也就不一样。采用冷却塔散热的系统不能称为水源热泵，直埋地下的假如采用的是打井的方式，使用井水应该成为水源热泵，否则为土壤源热泵。