Η γεωθερμική ψύξη είναι μια διαδικασία με την οποία το ρηχό έδαφος χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας. Τα πάνω 10 πόδια της επιφάνειας της γης διατηρούν μια σταθερή θερμοκρασία μεταξύ 50° και 61°F (10° έως 16°C). Αυτή η σταθερή θερμοκρασία αξιοποιείται, χρησιμοποιώντας μια γεωθερμική συσκευή, για να αντλήσει θερμική ενέργεια από ένα σύστημα και έτσι να μεταφέρει τις ψυχρές θερμοκρασίες σε μια πιο ζεστή περιοχή.
Η θερμοκρασία της επιφάνειας δεν έχει σχεδόν καμία επίδραση στο έδαφος κάτω από τη γραμμή παγετού. Χρησιμοποιώντας αυτή τη γνώση, μια αντλία μπορεί να τοποθετηθεί κάτω από το έδαφος, σε μια περιοχή όπως ένα υπόγειο, που τραβά αποτελεσματικά τη δροσερή θερμοκρασία διατήρησης από το έδαφος. Αυτή η συσκευή συνδέεται με έναν βρόχο από χάλκινο σωλήνα ή πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας, το οποίο είναι κυριολεκτικά θαμμένο κάτω από την επιφάνεια της γης. Αυτός ο βρόχος περιέχει ένα ψυκτικό μέσο που αντλείται μέσω του σωλήνα, ανταλλάσσοντας τη θερμή ενέργεια στο κτίριο με ψυχρότερη ενέργεια στο έδαφος και ενεργώντας σχεδόν σαν ψύκτρα. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως άμεση ανταλλαγή και είναι πολύ αποτελεσματική στη διατήρηση μιας τοποθεσίας σε σταθερή δροσερή θερμοκρασία.
Η γεωθερμική ψύξη χρησιμοποιεί δύο διαφορετικές μεθόδους για την υλοποίηση της διαδικασίας ψύξης: συστήματα νερού-αέρα ή συστήματα νερού-νερού. Τα συστήματα νερού-αέρα αντικαθιστούν τα κεντρικά συστήματα κλιματισμού χρησιμοποιώντας ένα υγρό ψυκτικό για τη μεταφορά της ενέργειας στον αέρα που μπορεί στη συνέχεια να διοχετευθεί σε όλη τη δομή. Τα συστήματα νερού σε νερό χρησιμοποιούν ένα μεγάλο σύστημα υγρού που απλώνεται σε όλο το κτίριο που ψύχεται, διατηρώντας την περιοχή σε σταθερή θερμοκρασία. Το σύστημα νερού σε νερό έχει το πλεονέκτημα ότι λειτουργεί πολύ αποτελεσματικά και στη θέρμανση.
Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ υπολογίζει ότι περίπου 50,000 συσκευές γεωθερμικής ψύξης εγκαθίστανται σε σπίτια και επιχειρήσεις κάθε χρόνο. Το κόστος ανά τόνο χωρητικότητας είναι κατά μέσο όρο 2,500 δολάρια ΗΠΑ (USD). Μια συσκευή τριών τόνων χρειάζεται για το μέσο σπίτι. Η εξοικονόμηση ενέργειας ισοδυναμεί με την εξόφληση της συσκευής σε περίπου πέντε έως δέκα χρόνια. Τα εξαρτήματα στο εσωτερικό της αντλίας γεωθερμικής ψύξης διαρκούν περίπου 25 χρόνια, ενώ ο βρόχος χαλκού ή πολυαιθυλενίου που τοποθετείται στο έδαφος έχει διάρκεια ζωής 50 ετών.
Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης γεωθερμικής ψύξης είναι ότι δεν χρησιμοποιεί καύσιμα ή χημικά για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας. Οι κεντρικές συσκευές κλιματισμού χρησιμοποιούν υλικά που μπορεί να είναι επιβλαβή για το περιβάλλον. Δημιουργούν επίσης εκπομπές άνθρακα που μολύνουν την ατμόσφαιρα. Με το μέσο σπίτι να παράγει 5,550 τόνους εκπομπών κάθε χρόνο σύμφωνα με την Υπηρεσία Ενεργειακών Πληροφοριών των ΗΠΑ, η γεωθερμική ψύξη είναι μια βιώσιμη επιλογή για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου διατηρώντας παράλληλα ένα άνετο οικιακό περιβάλλον.