Geoterminius gręžinius galima įrengti nedideliuose žemės sklypuose. Geoterminis gręžinys yra ne tik svarbiausia geoterminio šildymo dalis, bet pats reikliausias etapas darbų kokybei ir ilgaamžiam tarnavimui užtikrinti. Geoterminio šildymo sistemos viena iš sudedamųjų dalių yra geoterminiai gręžiniai, kurie dar kitaip vadinami kolektoriais.

Geoterminiame gręžinyje į gręžskylę įleidžiami „U“ formos PE vamzdžiai, kuriais cirkuliuoja specialus neužšąlantis skystis. Vamzdžiai užpilami specialiu mišiniu. Priklausomai nuo šilumos siurblio galingumo: apšildomo pastato ploto ir jo šiluminės varžos, nustatoma kokio ilgio vamzdyną reikės sumontuoti, pagal tai ir parenkami gręžinių gyliai bei jų skaičius.

Geoterminio šildymo sistemos skirstomos į atviras ir uždaras. Atviroje geoterminio šildymo sistemoje vanduo imamas iš vieno gręžinio ir per geoterminį šilumos siurblį perduodamas į kitą gręžinį. Šiltesnis vanduo imamas iš pirmojo gręžinio ir, atidavęs šilumą, perduodamas į antrą gręžinį, kuriame susigeria į gruntą. Turbūt didžiausias šios sistemos trūkumas toks, kad geoterminis šilumos katilas gali laipsniškai užsikimšti ir tapti nebenaudojamu. Labai didelė tikimybė, kad atvira geoterminio šildymo sistema jums netiks, nes padidintas geležies kiekis randamas 80–90 % Lietuvos gręžinių, be to, ši šildymo sistema nėra kiekvienam lengvai įkandama.

Dauguma uždaro kolektoriaus sistemų cirkuliuoja neužšąlantį šilumnešį per savo plastikinį vamzdyną, kuris yra užkastas žemėje. Šis šilumokaitis perneša šilumą iš žemės į šilumos siurblį. Kolektorius gali būti horizontalus arba vertikalus žemėje ar ežere. Horizontalaus kolektoriaus tipas dažniausiai yra geriausias pasirinkimas pagal kainos, efektyvumo ir kokybės santykį, o dažniausiai įrengiama ten, kur yra pakankamas sklypo plotas. Didesni gyvenamieji ir negyvenamieji pastatai įprastai naudoja vertikalius kolektorius, taip yra dėl nepakankamo žemės sklypo ploto.