Geotermikus energiának nevezzük a földkéreg természetes hőjét, a geotermikus energia kinyerésére pedig általában a föld mélyebb, porózus kőzetrétegeiben jelenlévő vizet használják.
Egy furaton keresztül emelik ki a geotermikus folyadékot, majd egy másik furaton keresztül sajtolják vissza. Bizonyos esetekben a kiemelt termálvizet használat után a felszíni vizekbe engedik, ez azonban a víz magas ásványianyag-tartalma miatt ökológiai katasztrófát is okozhat az élővizekben. Magyarországon tilos is ezt a kiemelt termálvizet a felszíni vizekbe engedni.
A geotermikus energia gazdaságos kinyerését az után pótlódó víz, az alkalmas víztartó, valamint a geotermikus gradiens (gg) határozza meg. A gg azt jelenti, hogy a Föld középpontja felé 100 méterenként hány fokkal nő a hőmérséklet. A mindennapokban többnyire ennek a reciprokát szoktuk használni, mértékegysége a m/°C.
Különösen magas lehet a geotermikus gradiens azokon a területen, ahol viszonylag vékony a földkéreg (például a Kárpát-medencében), illetve vulkáni tevékenység (például Izlandon) vagy vízszintes hévízmozgás esetében.
Magyarországon a geotermikus gradiens az európai átlag másfélszerese, 100 m-enként legalább 5-7ºC-ot emelkedik a földkéreg belseje felé a hőmérséklet. Az 50-150ºC hőmérsékletű, vízzáró rétegekben természetesen előforduló víz távfűtési, kertészeti és gyógyászati célokra használható fel. Villamos energia termeléséhez 150ºC-nál magasabb hőmérsékletű víz szükséges.
