Bei der Geothermie wird die im Erdinnern entstehende und gespeicherte Wärmeenergie als Energiequelle genutzt; im Mittel steigt die Temperatur um 3 Grad C pro 100 m Tiefe. Während die oberflächennahe Wärme durch Wärmepumpen genutzt wird, lohnen sich Anlagen zur direkten Nutzung der tieferen Erdwärme vor allem in Gegenden mit besonders günstigen geologischen Voraussetzungen wie z. B. heißen Tiefenwässern. Bei den geothermischen Vorkommen in Deutschland handelt es sich um Thermalwasser mit Temperaturen zwischen 40 und 100 Grad C, das aus tiefliegenden Erdschichten (1.000 bis 2.500 m) entnommen wird. Grundsätzlich kann das heiße Wasser zu Heizzwecken - je nach Wasserqualität auch direkt für Bäder und Gewächshäuser - eingesetzt werden. In größeren Tiefen (ab 5.000 m) kann Dampf bei ausreichend hohen Temperaturen zur Stromerzeugung gewonnen werden (sog. Hot-Dry-Rock-Technik).