A geotermia szó a görög „geo” és „therme” szavakból ered, jelentésük föld (geo) és hő (therme). A geotermikus hő a föld magjából, a felszín alatt mintegy 4000 mérföld (kb. 6440 km) mélységből ered. A hő a föld belsejét alkotó különböző anyagok közt található radioaktív elemek, mint uránium és kálium, lassú bomlásából keletkezik. A felszín alatt 10000 méter mélyen, a föld kérgében lévő hőmennyiség 50000-szer több energiát tartalmaz, mint a föld összes olaj és földgáz készlete.

A föld belseje különböző rétegekből épül fel, mint a belsőmag, külsőmag, köpeny és kéreg. A belsőmag vasból épül fel, a külsőmag pedig olvadt kőzet, más néven magma. A hozzávetőlegesen 1800 mérföld (kb. 2900 km) vastag magmából és kőzetekből álló köpeny veszi körül a belső- és külső magot. Végül következik a kéreg, ami meglehetősen vékony és ez alkotja a kontinenseket és az óceánok alját. Ezen legkülső réteg vastagsága 5-5 kilométer között változik, az óceánok alatt vékonyabb, míg a kontinenseknél vastagabb. Ahogy tudjuk ez a köpeny nem egységes, hanem hatalmas, különálló darabokból, úgynevezett kőzetlemezekből épül fel. Ezek a lemezek a határvonalaik mentén három féle módon kerülhetnek egymással kölcsönhatásba: elcsúsznak egymás mellett vagy egymáson (átalakuló peremek), összeütköznek (konvergáló) vagy távolodnak (divergens vagy szétnyíló). Az utóbbi két kölcsönhatás általában a magmát a felszínre hozza, vagy legalábbis közelebb juttatja a földfelszínhez, így a hőt hozzáférhetőbbé teszi.

Energiaforrásként ez a hő sokféle módon hasznosítható. Nagy és komplex erőművektől kezdve a kicsi és relatív egyszerű szivattyúrendszerekig. Ez a hőenergia, ismert nevén geotermikus energia, szinte bárhol fellelhető, tehát sokkal általánosabb, mint legtöbben gondolják. A geotermikus energia néhány alkalmazásánál a felszínhez közeli földhőt hasznosítják, míg más eseteknél kilométereket kell lefúrni a föld mélyére. A geotermikus energia három fő hasznosítási területe:

• Közvetlen felhasználás és távfűtési rendszerek; a felszínhez közeli források vagy tározók meleg vizét hasznosítja
• Elektromos áram termelése erőművekben; magas hőmérsékletű víz vagy gőz szükséges (150-370°C). Geotermikus erőműveket általában ott létesítenek, ahol a geotermikus rezervoár a földfelszín alatt pár kilométeres mélységben található.
• Geotermikus hőszivattyúk; állandó, földfelszínhez közeli föld- vagy vízhőmérsékletet használnak föld feletti építmények belső hőmérsékletének szabályozására.