岩土热响应试验的基本原理是，用连接管将测试仪器与制作好的地埋管换热器对接，补满水后通过仪器内水泵的驱动，使得管内的水在封闭状态下进行循环流动，由控制器将水流控制在一定的流量（或设计值），通过仪器内的加热或者制冷装置将流入地埋管的水加热或制冷，管内的水通过地下上百米的恒温地层后，会有一定的热交换，流出地埋管的水温会有所上升或下降，通过采集系统对水温、流量、压力、加热（或制冷）功率等数据进行采集，终通过***软件分析计算得出岩土热物性相关参数，供设计使用。
近年来，我国地源热泵技术发展迅速，随之而来的问题也越来越多。一些地源热泵实际工程中，会出现提供负荷过大或过小的现象，经过分析发现主要原因是地源热泵系统设计时缺少比较准确可靠的岩土热物性参数。现场热响应的方法是利用地埋管换热器采用人工冷源或热源向地下岩土体连续制冷或加热，通过记录地埋管换热器进、出口的温度变化和管内流体的流量进而分析测量岩土热传导的性能。
测试仪的原理及构成地下岩土的导热系数等无法直接测量，只能通过测量温度、热流等相关参数进行反推。在已钻好的钻孔中埋设导管并按设计要求回填，该钻孔中的导管将来可以作为地热换热器的一个支路使用，回路中充满水，让水在回路中循环流动，自某一时刻起对水连续加热相当长的时间(数天)，并测量加热功率、回路中水的流量和水的温度及其所对应的时间，后再根据已知的数据推算出钻孔周围岩土的平均热物性参数。
测量土壤的初始温度一项，有建议采用循环水泵测量的方法，有采用在地埋管管壁绑扎温度传感器的做法。如果工程规模小，建议采用循环水泵测量初始温度的做法，工程规模较大，可以采用绑扎温度传感器的做法，此种做法一举两得，除了测量土壤的初始温度，同时此测温线可以用来做后期的温度监测系统使用。通过实践证明100米，不同深度土壤的温度梯度变化是很小的。因此，循环水泵测量初始温度是可行的。
