Làm mát bằng nguồn nước sâu có hiệu suất cao, chỉ tiêu tốn khoảng 1/10 tiêu thụ năng lượng của hệ thống làm mát thông thường.[15] Làm mát nước sâu giúp tiết kiệm năng lượng trong thời gian cao điểm, chẳng hạn như vào các buổi chiều mùa hè, khi một lượng khá lớn tiêu thụ điện là dành cho điều hòa không khí. Do đó, chi phí vận hành của các hệ thống làm mát bằng nguồn nước sâu là thấp. Nguồn năng lượng được sử dụng có nguồn gốc địa phương, và tái tạo, nếu nước và nhiệt bơm lại môi trường (hồ, sông, biển,...) không ảnh hưởng đến các chu trình tự nhiên. Phương pháp làm mát này thường không sử dụng các chất làm lạnh gây suy giảm ôzôn. Tùy theo nhu cầu và nhiệt độ nguồn nước, có thể kết hợp cả làm mát và sưởi ấm. Các bộ trao đổi nhiệt phục vụ sưởi ẩm có thể được vận hành trước, thải ra nước mát; và sau đó, nước mát này lại được đưa qua hệ thống làm mát, giúp tăng hiệu suất.

Tuy nhiên, làm mát bằng nguồn nước sâu đòi hỏi nguồn nước lớn, và thường ở sâu, gần công trình cần làm mát. Tại các vùng ôn đới, nhiệt độ nước tầm 3 đến 6 °C cần độ sâu cỡ trên 70 mét[16][17] đến trên 80 mét[18], tùy điều kiện địa lý. Chi phí xây dựng ban đầu có thể đắt đỏ, và tiêu tốn nhiều nhân lực và nguyên vật liệu xây dựng.