Думата „геотермален“ произхожда от гръцките „geo“ (земя) и „therme“ (топлина) – буквално „земна топлина“. Под земната повърхност температурата остава почти постоянна – около 10 °C (50 °F) през цялата година. Геотермалните системи използват топлинна помпа, която извлича топлина от земята и я предава на работен флуид, циркулиращ в подземни тръби. Загрятият флуид се транспортира до сградата, където предава топлината към отоплителната система, осигурявайки главен източник на топлина.
Слънчевата светлина носи енергия, която при контакт с повърхности се преобразува в топлина. Топлината се разпространява от топлите към по-студени части на помещението чрез конвекция и проводимост. Слънчевите системи могат да работят пасивно – с отражателни повърхности и прозоречни филми, които задържат слънчевата топлина, или активно – с вентилатори, топлоакумулативни материали (например керамични инсолатори) и контролирано разпределение на топлината.
Геотермалните системи изискват инсталиране на тръбопроводи под фундамента и могат да функционират като главен източник на отопление за дома. Слънчевите системи обикновено се използват като допълнителни – тяхната ефективност зависи от наличието на слънчева светлина, която варира по региони и сезони. Пасивните слънчеви решения използват естествената светлина, докато активните могат да включват вентилатори и топлоакумулативни материали за повишаване на изолационния ефект.
Първоначалните разходи за геотермална система могат да надхвърлят 20 000 USD, в зависимост от площта на имота и състоянието на почвата. Инсталирането на слънчева система се таксува с 30–80 USD на квадратен фут, в зависимост от размера на сградата. Според данни на Института за технологии на ВВС, геотермалната система се изплаща след 7–8 години чрез спестени разходи за отопление. Слънчевите системи, като допълнителен източник, могат да намалят разходите с 400–700 USD годишно, в зависимост от местните цени на енергията и климата.
Геотермалното отопление предлага стабилно и дългосрочно решение с по-високи начални инвестиции, докато слънчевите системи са по-гъвкави и могат да намалят текущите разходи, особено в слънчево благоприятни региони.