De bronhouder stelt de waterbron beschikbaar aan de producent om warmte te onttrekken. De bronhouder (bevoegd gezag) stelt hieraan voorwaarden. Wat het bevoegd gezag is, is afhankelijk van de bron: waterschappen voor regionale wateren en rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI), Rijkswaterstaat voor grote wateren, gemeentes voor riolering of binnenhavens, drinkwaterbedrijven voor drinkwaterleidingen en de provincie voor provinciale vaarwegen en bodemenergiesystemen.

De producent onttrekt de warmte met een warmtewisselaar uit een aquathermiebron. De producent kan de temperatuur van de warmte verhogen met een warmtepomp. De producent zorgt dat er voldoende warmte het warmtenet in wordt gebracht en slaat eventueel de warmte op in een WKO. Een andere taak is de uitwisseling van warmte en koude organiseren via een warmtenet met een zeer lage temperatuur. De producent investeert in de warmtewisselaar en/of de warmtepomp. De producent kan een warmtebedrijf zijn, maar overheden verkennen deze rol eveneens. De producent kan ook een gebouweigenaar zijn als het warmtesysteem in eigen beheer is.

De transporteur en distributeur beheren de infrastructuur. Warmtebedrijven hebben deze rollen meestal, naast de productie. Ook de afnemers zelf kunnen de transporteur en distributeur zijn. Als de nieuwe Wet collectieve warmtevoorziening in werking treedt, komen warmtenetten meer in publiek eigendom. Overheden kunnen dan ook als beheerder een belangrijke rol vervullen. In de praktijk zijn transport en distributie niet altijd twee aparte taken. Vooral bij kleine warmtenetten is het onderscheid niet zo belangrijk.

De leverancier levert de warmte aan de afnemers. Bovendien zorgt deze partner dat het aanbod van warmte aansluit op de vraag van de afnemers. De leverancier is vaak dezelfde partij als de producent die de warmtewisselaar, warmtepomp en WKO in beheer heeft. De leverancier legt de afspraken met de afnemer(s) voor warmtelevering vast in contracten.

De afnemers maken gebruik van de duurzame warmte en koude. Vaak zijn dit woningeigenaren in een wijk of buurt. Ook kantoorgebouwen, zwembaden, winkelcentra, voedingsbedrijven, datacenters, vastgoedontwikkelaars of woningcorporaties kunnen een aansluiting krijgen op het duurzame warmtenet. Het aantal afnemers bepaalt hoe groot en complex de warmtevraag is. Die complexiteit heeft gevolgen voor de organisatie van het project.

De ketenrollen zijn in verschillende combinaties mogelijk. Het is gebruikelijk dat een warmtebedrijf verantwoordelijk is voor productie, transport, distributie en levering. Afnemers in een energiecoöperatie kunnen ook een positie hebben in het warmtebedrijf. Als sprake is van een open net kunnen meerdere bronhouders aansluiten. Bij kleine projecten ligt het voor de hand dat één partij meerdere rollen heeft. Zo kan één partij verantwoordelijk zijn voor distributie en levering als er een directe verbinding tussen bron en afnemer is.