Im Folgenden soll der Kreislaufprozess beispielhaft anhand der gängigen Nutzung der thermischen Energie des Erdreichs beschrieben werden: Das Erdreich hat in einer Tiefe von 10 m unabhängig von der Jahreszeit eine relativ konstante Temperatur von 10°C und eignet sich damit sehr gut als Reservoir für den Betrieb einer Wärmepumpe. Der Arbeitsstoff (z.B. Propan) befindet sich zunächst unter Überdruck und damit in flüssigem Zustand. Über ein Expansionsventil (Drossel) wird das Fluid durch ein Leitungssystem ins Erdreich eingebracht. Dort nimmt es die Wärme des Erdreiches auf und verdampft infolgedessen. Das nun gasförmige Propan tritt im Anschluss in den Verdichter ein und wird dort unter Einsatz von Antriebsenergie (Strom) verdichtet. Im folgenden Schritt tritt der immer noch gasförmige Arbeitsstoff in den Kondensator ein und wird wieder verflüssigt. Dabei gibt er thermische Energie an ein Heizungssystem ab. Der flüssige Arbeitsstoff wird im Anschluss über die Drossel wieder ins Erdreich eingebracht, womit der Kreislauf geschlossen wäre.

Die Vorteile für den Einsatz einer Wärmepumpe sind vielfältig. Durch die fehlende Verbrennung wird vor Ort kein CO2 ausgestoßen. Die Wärmepumpe stellt somit eine sehr umweltfreundliche Alternative zu den etablierten Heizungssystemen dar. Eine Brennstofflagerung ist im Gegensatz zur Ölheizung nicht erforderlich. Zudem ist der Betrieb einer Wärmepumpe selbst zunächst einmal unabhängig von den Brennstoffpreisen für Öl und Gas. Die Energiekosten lassen sich somit deutlich verringern. Die Technik der Wärmepumpe ist mittlerweile ein technisch ausgereifter Prozess. Der Betrieb ist damit, u.a. durch den Einsatz modernster Regelungstechnik, praktisch wartungsfrei. Einen Anhaltspunkt für die Güte einer Wärmepumpe liefert die sog. Jahresarbeitszahl als Verhältnis von nutzbarer Wärmeenergie und eingesetzter Antriebsenergie. Gute Wärmepumpen kommen hier auf einen Wert größer als 3,5.