Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła to układ  wykorzystujący pojemność cieplną gruntu dzięki której można znacznie zmniejszyć wahania temperatury dostarczanego do budynku powietrza. Dzięki takiemu wymiennikowi w zimie można wstępnie ogrzać a w lecie wstępnie schłodzić powietrze wprowadzane do budynku. Wymienniki tego typu przeznaczone są do współpracy z systemami wentylacyjnymi. 

W trakcie wykonywania takiego wymiennika należy pamiętać o posadowieniu go co najmniej 0,2 m poniżej poziomu przemarzania gruntu oraz o umieszczeniu około 0,3 m nad nim warstwy izolacji termicznej.

Wyróżniamy cztery rodzaje gruntowych wymienników powietrznych.

• wymienniki rurowe czyli kanały powietrzne (rury PVC) ułożone pod powierzchnią gruntu. Mogą się one składać z jednego długiego lub kilku krótszych odcinków rury. W trakcie ich układania należy pamiętać o zachowaniu odpowiedniego spadku, aby zapewnić spływanie skroplin do studzienki odwadniającej (spadek powinien być zgodny z kierunkiem przepływu powietrza). Nie wolno dopuścić do zalegania skroplin w układzie wymiennika, ponieważ obniża to znacznie jakość powietrza wprowadzanego do budynku.
• wymienniki żwirowe, w których powietrze przepływa przez złoże żwiru lub kruszyw o znacznej granulacji. Wymienniki tego typu muszą być zabezpieczone przed działaniem wód gruntowych (dno wymiennika powinno być położone powyżej ich poziomu). Należy także pamiętać o wyłożeniu wykopu geowłókniną. Czynność ta zabezpieczy wymiennik przed wymieszaniem złoża z gruntem rodzimym. Rury zapewniające transport powietrza od złoża do budynku powinny być układane ze spadkiem w stronę wymiennika. W tym typie wymiennika nie musimy martwić się o usuwanie skroplin kondensatu.
• wymienniki płytowe czyli płyty z tworzyw sztucznych, układane w rzędach uniesionych nad zagęszczoną podsypką na podporach dystansowych. Szczeliną pomiędzy gruntem a płytą przepływa powietrze. Na końcach rzędów płyt znajdują się dwa kolektory (wlotowy i wylotowy) oraz rurociągi doprowadzający i odprowadzający powietrze. W tym systemie nie stosuje się odprowadzania skroplin, ponieważ są one absorbowane przez grunt.
• wymienniki grzebieniowe czyli wymienniki będące połączeniem wymiennika żwirowego z wymiennikiem płytowym. Na obu końcach wymiennika żwirowego znajduję się kolektory (doprowadzający i odprowadzający powietrze) do których przyłączone są perforowane kanały przechodzące przez  ten wymiennik. Wymienniki tego typu podobnie jak wymienniki żwirowe są wymiennikami samoczyszczącymi (w trakcie opadów atmosferycznych następuje w nich skroplenie wilgoci, która spływając po żwirze płucze go i czyści)