A palavra geotérmica é derivada de duas raízes gregas que significam terra e calor. À primeira vista, pode parecer atrasado e improdutivo usar o calor da terra para resfriar uma estrutura, embora essa seja a base dos sistemas de resfriamento geotérmico. A energia geotérmica aproveita as temperaturas relativamente estáveis da terra ou do lençol freático vários metros abaixo da superfície de uma área para aquecer ou resfriar uma residência ou local de trabalho. Os sistemas de resfriamento geotérmico são um dos métodos mais ecológicos, ou ecológicos, de controle de temperatura para edifícios.
A energia geotérmica tem sido usada há séculos para fins de aquecimento e resfriamento, mas a tecnologia precisava avançar para torná-la economicamente viável para o uso comercial diário. A cidade de Chaudes-Aigues, França, é considerada como tendo o primeiro sistema de aquecimento e resfriamento geotérmico em larga escala do mundo, tendo aproveitado as águas de suas fontes termais próximas no início do século XIV. Em 14, Lord Kelvin patenteou a primeira bomba de calor na Suíça e, em meados do século 1852, certas áreas geográficas, geralmente aquelas em torno de placas tectônicas ou fontes termais naturais, começaram a usar a energia geotérmica em uma situação de aquecimento e resfriamento doméstico. Conforme uma nova tecnologia é inventada, o uso de sistemas de resfriamento geotérmico se torna mais difundido.
Os sistemas de aquecimento e resfriamento geotérmico estão disponíveis em uma variedade de modelos, todos os quais funcionam de forma ligeiramente diferente. Existem componentes internos e externos para cada modelo, com um mediador entre eles. Geralmente, um sistema de aquecimento e resfriamento geotérmico extrai o calor do solo ou das águas subterrâneas e o faz circular por uma série de tubos, que podem ou não conter uma mistura de água e anticongelante. O fluido circula e a eletricidade extrai o calor do sistema de tubulação e o deposita em um ambiente interno, se o objetivo principal for aquecer, ou externamente, se o objetivo principal for resfriar a área.
Supõe-se que o solo e a água a aproximadamente 4 pés (1.22 metros) a 6 pés (1.83 metros) abaixo do solo estão a uma temperatura quase constante durante todo o ano, e aproveitar esta temperatura estática ajudará a aquecer e resfriar uma casa com mais eficiência . A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos estima que os custos associados à operação de sistemas de aquecimento e resfriamento geotérmico são 30 a 70 por cento menores do que a média de uma casa para aquecimento e 20 a 50 por cento menos para resfriamento. Os sistemas de refrigeração geotérmica são considerados um recurso sustentável e, em certos locais, as empresas de energia oferecem descontos sazonais aos proprietários que os instalam.
Os sistemas de resfriamento geotérmico são considerados mais eficientes em termos energéticos e econômicos. Como os sistemas geotérmicos de aquecimento e resfriamento usam recursos naturais, o custo de uso é geralmente menor do que os sistemas convencionais de aquecimento e resfriamento. Alguns modelos de sistemas de resfriamento geotérmico também podem ser usados para aquecer água, e alguns modelos são equipados com termostatos automáticos para manter as temperaturas constantes e confortáveis.