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从学术角度来说，当利用的对象都是水体和地层(含水地层)蓄能，而且都是以水作为热泵机组的冷热源供给载体时，都可以将之归类为水源热泵系统。具体说来，水源热泵主要有以下几种：
1）地下水源热泵系统。也就是通常所说的深井回水源热泵系统．通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取或释放热量后，由回灌井群灌回地下。地下水热泵系统还可分为闭环地下水源系统和开环地下水源系统。
2）地表水源热泵系统。是通过直接抽取或者间接换热的方式，利用江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵冷热源的水源热泵方式。当然，这种地表水源热泵系统也受到自然条件的限制。由于地表水温度受气候的影响较大，与空气源热泵类似，当环境温度越低时热泵的供热量越小，而且热泵的性能系数也会降低。地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深度和温度等多种因素有关，需要根据具体情况进行计算。这种热泵的换热对水体中生态环境的影响有时也需要预先加以考虑。
3）埋管式土壤源热泵系统。也称地下藕合热泵系统或地下热交换器地源热泵系统。它通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的传热。在冬季供热过程中，流体从地下收集热量，再通过系统把热量带到室内。夏季制冷时系统逆向运行，即从室内带走热量，再通过系统将热量送到地下岩土中。
4）SCW单井换热热井，也就是单管型垂直埋管地源热泵。在国外常称为“热井”。这种方式下，往地下水位以上用钢套作为护套，直径和孔径一致；地下水位以下为自然孔洞，不加任何固井设施。热泵机组出水直接在孔洞上部进入，其中一部分在地下水位以下进入周边岩土换热，其余部分在边壁处与岩土换热。换热后的流体在孔洞底部通过埋至底部的回水管被抽取作为热泵机组供水。
5)污水源热泵系统。城市污水是一个优良的引人注目的低温余热源，在整个采暖期间，水温波动不大，是水——水热泵机组和水一空气热泵机组理想的低温热源。
污水水质的优劣是污水源热泵供暖系统成功与否的关键。因此，要了解和掌握污水水质，应对污水作水质分析，以判断污水是否可作为低温热源。同时，也要针对污水水质的特点，设计和优化污水源热泵的污水、制冷剂换热器的构造，其换热器应具有防堵塞、防腐蚀、防繁殖微生物等功能，通常采用水平管淋水式或浸没式换热器。
城市污水干渠(污水于管)通常是通过整个市区，如果直接利用城市污水干渠中的原生污水作为污水源热泵的低温热源，这样靠近热用户，节省输送热量的能耗，从而提高其系统的经济性[5]。
2.3 水源热泵系统的组成及原理
水源热泵机组主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器4个部分组成，通过管道讲它们连成一个密封系统。
在制热状态下，其工作过程如下：
1）制冷液在蒸发器内以低温与水发生热交换，吸收水的热量并气化。
2）产生的制冷剂低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩机以高压排出。
3）压缩机排出的高压气态制冷液进入冷凝器，放出热量传给冷却介质，凝结成高压液体，其放出的热量包括从水中吸收的热量和压缩机做功产生的热量。
4）高压液体流经膨胀阀节流，变成低压低温的气、液两相混合物，进入蒸发器，其中的液态制冷液在蒸发器蒸发吸收水中的热量，产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。如此周而复始，形成循环，热量源源不断从水中传递给室内。