Принцип його роботи гранично простий — поруч з будинком, під землею прокладаються труби на глибині від 1,5 до 2,5 метрів. З одного боку труби входять в будинок, з іншого боку вони виходять на повітря — таким чином, конструкція нагадує вентиляційні шахти.
Взимку, навіть в сильний мороз, земля на такій глибині ніколи не промерзає, а залишається відносно теплою, її температура коливається від +5 до +8 градусів.
Повітря, яке заходитиь з допомогою вентиляційного насосу, перш ніж потрапити в будинок, проходить по трубах теплообмінника під землею і нагрівається на кілька градусів. Влітку, та ж система працює для охолодження будинку. Температура підземних труб навіть в спеку не піднімається вище 10-14 градусів, тому «канадський колодязь» працює як кондиціонер.
Цей метод отримав назву рекуперація, від латинського recuperatio — зворотне отримання. «Канадський колодязь» набув поширення у багатьох країнах світу, але найбільшою популярністю користується в Канаді і у Франції, де він отримав назву «прованський колодязь».
Сучасні промислові системи рекуперації використовують для більшої ефективності теплообмінного контуру — рідину, яка довше зберігають тепло в холодний період і повільніше остигае в жарку погоду протягом літа.