Brinevand-varmepumper udnytter den miljøenergi, der findes i jorden, til opvarmning. En brine-vand-varmepumpe udtrækker varme fra jorden ved hjælp af en strømdrevet pumpe. Et kølemiddel i brine-vand-varmepumpen fordamper, komprimeres, og dermed øges varmen. En varmeveksler overfører varmen til varmesystemet, som opvarmer radiatorer og varmt vand. En ventil dekomprimerer gasblandingen, som afkøles og kondenserer igen, og cyklussen er færdig. Brinevand-varmepumper kan også bruges til at køle rum.
Brinevandsvarmepumper er blandt de mest energieffektive varmepumper, men er ikke altid en mulighed, fordi der skal indhentes tilladelser, hvis der skal installeres jordvarmesonder. Ved drift med jordkollektorer installeret lige under frostgrænsen kræves der ca. dobbelt så stort areal på grunden, og der kan ikke bygges på det. Brinevandsvarmepumper fås også med nedgravede kollektorer eller jordvarmekurve. De høje bygge- og anskaffelsesomkostninger opvejes af offentlige tilskud og lavere energiomkostninger. Den lille mængde elektricitet, der kræves for at drive pumpen, kan nemt produceres af et solcelleanlæg.