Geothermiesysteme mit offenem Kreislauf nutzen Grundwasser als Wärmeaustauschflüssigkeit, das direkt aus dem Boden oder einem Brunnen gepumpt und durch das Wärmepumpensystem zirkuliert, bevor es in den Boden abgeleitet oder wieder eingeleitet wird. Der Hauptnachteil offener Kreislaufsysteme besteht darin, dass sie auf eine ausreichende Grundwasserversorgung angewiesen sind, die in manchen Gebieten begrenzt sein kann.
Geothermiesysteme mit geschlossenem Kreislauf hingegen zirkulieren eine Flüssigkeit (normalerweise Wasser oder Frostschutzmittel) durch einen geschlossenen Kreislauf von Rohren, die unter der Erde vergraben oder in ein Gewässer getaucht sind. Die Flüssigkeit absorbiert oder gibt Wärme vom Boden ab und zirkuliert dann durch das Wärmepumpensystem. Diese Art von System wird häufiger eingesetzt, da sie keine ständige Versorgung mit Grundwasser erfordert und die Rohrleitungen mit geschlossenem Kreislauf in den meisten Gebieten relativ einfach installiert werden können.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Systeme mit offenem Kreislauf auf Grundwasser als Wärmeaustauschflüssigkeit angewiesen sind, während Systeme mit geschlossenem Kreislauf eine Flüssigkeit durch einen geschlossenen Kreislauf aus unter der Erde vergrabenen oder in einem Gewässer versunkenen Rohren zirkulieren lassen. Geschlossene Kreislaufsysteme werden im Allgemeinen häufiger eingesetzt, da sie einfach zu installieren sind und nicht auf begrenzte Grundwasserressourcen angewiesen sind.
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