Elles aussi font partie des PAC géothermiques. La chaleur du sous-sol est celle contenue dans l'eau de nappes peu profondes (moins de 100 m) captées par forage.

Dans les systèmes à un seul forage, l'eau prélevée dans une nappe est ensuite rejetée dans une rivière, un plan d'eau ou un réseau d'eaux pluviales une fois les calories nécessaires prélevées.

Le système à deux forages est plus coûteux mais davantage utilisé car il évite le rejet en surface de l'eau prélevée dans la nappe. Le deuxième forage sert à réinjecter l'eau dans la nappe d'origine.