Básicamente existen dos métodos para determinar las propiedades térmicas del suelo: el método de la fuente lineal (Morgensen, 1983) y el método de la fuente cilíndrica (Kavanaugh y Rafferty, 1997), que se basan en soluciones aproximadas en régimen permanente al problema clásico de conducción del calor de una fuente infinitamente larga en un medio infinitamente homogéneo. Si bien hay algunas diferencias en la implementación de ambos métodos, la diferencia básica entre los modelos es que uno considera una fuente de calor lineal y otro una cilíndrica.
Las aproximaciones de las soluciones hacen que los datos iniciales deban ser descartados debido a la inexactitud del modelo con respecto al comportamiento inicial. También requieren que la transferencia de calor al terreno sea constante en todo momento mientras se realice el proceso de toma de muestras, el cual puede durar hasta unas 60 horas.