A energia térmica provem do interior da Terra, onde, em termos médios, a temperatura aumenta, com a profundidade, cerca de 33ºC por Km. Porém, devido à heterogeneidade da crusta terrestre, o gradiente de temperatura pode ser inferior ou superior a este valor. São as zonas de elevado gradiente as que mais interessam para aproveitamento energético e os vulcões, as fontes termais e as fumarolas são exemplos conhecidos desta fonte de energia.


 
Numa central de energia geotérmica tira-se partido do calor existente nas camadas interiores da Terra para produzir o vapor que vai accionar a turbina. São criados canais profundos para aproveitar o aumento da temperatura e é injectada água que se transforma em vapor. Este vapor é submetido a um processo de purificação antes de voltar à superfície, onde é canalizado para uma turbina.

As principais vantagens desta fonte de energia são o facto de não ser poluente e das centrais não necessitarem de muito espaço, de forma que o impacto ambiental é bastante reduzido. No entanto, existem também alguns inconvenientes, como o facto de não existirem muitos locais onde seja viável a instalação de uma central geotérmica, dado que é necessário um determinado tipo de solo, bem como a disponibilidade de temperatura elevada no local até onde seja possível perfurar. Por outro lado, ao perfurar as camadas mais profundas, é possível que sejam libertados gases e minerais perigosos, o que pode pôr em causa a segurança das pessoas que vivem e trabalham perto desse local.