Vārds ģeotermāls ir cēlies no diviem grieķu saknes vārdiem, kas nozīmē zeme un siltums. No pirmā acu uzmetiena var šķist atpalicis un neproduktīvi izmantot zemes siltumu, lai atdzesētu konstrukciju, lai gan tas ir ģeotermālās dzesēšanas sistēmu pamats. Ģeotermālā enerģija izmanto relatīvi stabilu zemes vai gruntsūdens temperatūru vairākas pēdas zem apgabala virsmas, lai apsildītu vai atdzesētu dzīvesvietu vai uzņēmējdarbības vietu. Ģeotermālās dzesēšanas sistēmas ir viena no videi draudzīgākajām jeb zaļākajām ēku temperatūras kontroles metodēm.
Ģeotermālā enerģija ir izmantota gadsimtiem ilgi apkurei un dzesēšanai, taču tehnoloģijai bija jāattīstās, lai tā būtu ekonomiski dzīvotspējīga ikdienas komerciālai lietošanai. Francijas pilsētā Chaudes-Aigues ir atzīta par pasaulē pirmo plaša mēroga ģeotermālo apkures un dzesēšanas sistēmu, kas, sākot ar 14. gadsimtu, izmantoja ūdeņus no tās tuvumā esošajiem karstajiem avotiem. 1852. gadā lords Kelvins patentēja pirmo siltumsūkni Šveicē, un 20. gadsimta vidū noteikti ģeogrāfiskie apgabali, parasti tie, kas atrodas ap tektoniskajām plātnēm vai dabiskiem karstajiem avotiem, sāka izmantot ģeotermālo enerģiju mājas apkures un dzesēšanas situācijās. Tā kā tiek izgudrotas jaunas tehnoloģijas, ģeotermālo dzesēšanas sistēmu izmantošana kļūst arvien izplatītāka.
Ģeotermālās apkures un dzesēšanas sistēmas ir pieejamas dažādos modeļos, un tās visas darbojas nedaudz atšķirīgi. Katram modelim ir iekštelpu un āra sastāvdaļas, starp kurām ir starpnieks. Parasti ģeotermālā apkures un dzesēšanas sistēma iegūst siltumu no zemes vai gruntsūdeņiem un cirkulē caur vairākām caurulēm, kas var saturēt vai nesatur ūdens un antifrīza maisījumu. Šķidrums cirkulē, un elektrība iegūst siltumu no cauruļu sistēmas un nogulda to iekštelpās, ja galvenais mērķis ir apkure, vai ārā, ja galvenais mērķis ir telpas dzesēšana.
Tiek pieņemts, ka augsnē un ūdenī aptuveni 4 pēdu (1.22 metri) līdz 6 pēdu (1.83 metri) zem zemes temperatūra ir gandrīz nemainīga visu gadu, un šīs statiskās temperatūras izmantošana palīdzēs efektīvāk sildīt un atdzesēt māju. . Amerikas Savienoto Valstu Vides aizsardzības aģentūra lēš, ka izmaksas, kas saistītas ar ģeotermālās apkures un dzesēšanas sistēmu ekspluatāciju, ir par 30 līdz 70 procentiem mazākas nekā vidējās mājas apkurei un par 20 līdz 50 procentiem mazākas par dzesēšanu. Ģeotermālās dzesēšanas sistēmas tiek uzskatītas par ilgtspējīgu resursu, un noteiktās vietās enerģētikas uzņēmumi piešķir sezonas atlaides māju īpašniekiem, kas tās uzstāda.
Ģeotermālās dzesēšanas sistēmas tiek uzskatītas par energoefektīvākām un rentablākām. Tā kā ģeotermālās apkures un dzesēšanas sistēmas izmanto dabas resursus, izmantošanas izmaksas parasti ir mazākas nekā tradicionālajām apkures un dzesēšanas sistēmām. Dažus ģeotermālo dzesēšanas sistēmu modeļus var izmantot arī ūdens sildīšanai, un daži modeļi ir aprīkoti ar automātiskiem termostatiem, lai uzturētu nemainīgu un komfortablu temperatūru.