在底下所討論的地體供熱模型中，我們忽略地底溫度、流體運動隨著深度不同的變化，並將熱傳導管或流體運輸管路投影為二維空間上的一點。如此的簡化確保我們的分析能有解析解。
純熱傳導模型
熱傳學中，物質中熱通量的公式為
$$ \vec{q} = -\lambda \nabla T $$其中\(q\)為熱通量、\(\lambda\)為熱傳導係數、\(T\)則為溫度。又空間中一點的能量守恆公式為
$$ \rho c_p \frac{\partial T}{\partial t} + \nabla \cdot \vec{q}= 0 $$其中\(\rho\)為物質密度、\(c_p\)為定壓下的熱容（heat capacity）。