U kontekstu geotermalne energije sustav “voda-voda” znači da je izvor topline podzemna voda. Umjesto da se toplina uzima iz tla (cijevi zakopane u zemlji) ili iz zraka (kao kod klima-uređaja), toplina se uzima iz bunara s podzemnom vodom. Zimi se voda pumpa iz bunara (temperatura je 10 - 14 °C tijekom cijele godine). Voda prolazi kroz izmjenjivač topline u dizalici topline. Tu predaje toplinu rashladnom mediju pumpe. Ohlađena voda (npr. spuštena s 12 °C na 7 °C) vraća se natrag u zemlju kroz drugi bunar ili u isti sloj podzemne vode. Dizalica topline tada podiže temperaturu za grijanje kuće (npr. na 35 – 55 °C za radijatore ili podno grijanje). Ljeti se postupak može obrnuti: sustav preuzima toplinu iz kuće i predaje je podzemnoj vodi, pa se kuća hladi. Sustav se zove “voda-voda” jer toplina prelazi iz podzemne vode (podzemne) u vodu sustava za grijanje. Ima i drugih sustava. Tako u sustavu “tlo-voda” toplina se uzima iz tla (cijevi u zemlji) i predaje vodi u sustavu grijanja. U sustavu “zrak-voda” toplina se uzima iz zraka (kao klima) i predaje vodi u grijanju. “Voda-voda” je najbolje rješenje kada postoji obilna podzemna voda stabilne temperature i dobrog kemijskog sastava (da ne ošteti cijevi).