Secondo l'Union of Concerned Scientists, i sistemi geotermici utilizzano tubi immersi nel terreno per riscaldare l'aria, l'acqua o altri fluidi allo scopo di generare elettricità o riscaldare edifici. In alcuni casi, geotermico i sistemi utilizzano sorgenti calde naturali sotterranee per questo scopo, oppure i sistemi possono pompare un mezzo termico nel terreno per assorbire il calore naturale della Terra.
Una centrale geotermica richiede il vapore per far funzionare le turbine elettriche. Se la pianta è situata su una sorgente calda naturale, semplicemente affondando un pozzo in quella sorgente può fornire abbastanza calore e vapore per guidare le turbine. In caso contrario, la pianta potrebbe pompare acqua nella terra, sia usandola direttamente come vapore o facendo scorrere il fluido riscaldato attraverso uno scambiatore di calore per catturarne il calore.
L'energia geotermica può anche essere utilizzata per il riscaldamento o il raffreddamento diretto. A pochi metri sotto la superficie della Terra, la temperatura del suolo tende a librarsi intorno ai 50 gradi Fahrenheit. In inverno, un tubo sepolto a questa profondità trasferisce il calore all'aria o un fluido termico, consentendo a una pompa di calore geotermica di trasferire quel calore in casa o in azienda. In estate, lo stesso livello di 50 gradi può essere utilizzato per raffreddare l'aria calda, fornendo l'aria condizionata tramite lo stesso meccanismo.