水源热泵技术所利用自然水源包括地下水和地表水两种类型，使用这一技术的关键前提是当地是否有适合的水源供给，需要考虑水源满足一定的温度、水量和甲方能够承担的开采利用成本。另外，对于开式水源热泵系统，水源还需要满足更高的水质要求。
除此之外，还需要考虑当地水文、地质、气象条件以及工程措施的影响，对于以下问题作出相应的考虑：
◆ 全国不同气候带、不同区域的水源热泵技术适用性问题研究。利用技术经济学的分析方法和区域分析和规划的方法，给出地下水源热泵在我国不同地区的适用性。涉及当地水文地质条件，包括水温、水量、水质以及地热尾水资源等。
还包括在不同气候带、不同地区和不同建筑类型的条件下，水源热泵的投资经济性
比较问题。涉及对现有水源的探测开采技术的提高和成本的降低问题。
◆ 地表蓄水体的传热过程分析，地下水的传热流动过程分析。涉及地下蓄热体（包括水、土壤和岩石等）的传热与流动研究，通过这一方面的研究，对于抽水井及灌水井的运行调度、深井回灌式地源热泵机组可提供的最大出力，冬季和夏季冷热不平衡时的对策等问题作出具有理论依据的科学分析。对于深井回灌式水源热泵系统，井群的建造具有不可改动性，而井群的正常运行对于一个水源热泵系统的作用是重要的，井群的设计布局应当是慎之又慎的关键环节。
◆ 取水构筑物对于邻近建筑的影响。涉及地面沉降问题，单井对建筑基础的影响。
◆ 深井回灌式水源热泵的回灌问题。回灌能力受当地水文地质条件、回灌工艺的限制。另外，水源热泵设备系统的设计会对地下水的化学、物理因素造成不同程度的改变，也会影响回灌能力的大小。需要解决深井回灌式水源热泵系统的钻井、回灌、保养、长期运行等方面的问题。
水源热泵系统设计中，建筑物当地的地质、水文、气象条件等基础资料决定着水源热泵系统能否成功的关键，但是令人遗憾的是，这项重要工作，在以往的工程实践过程中往往被忽略，由此造成系统失败，或效率大打折扣的例子并非罕见。