Trova origine dal calore che si sviluppa nelle zone più interne della Terra. Nelle zone geologicamente attive, come quelle vulcaniche, il gradiente è ancora maggiore. Quella geotermica è una fonte energetica a erogazione continua e indipendente da condizionamenti climatici, ma essendo difficilmente trasportabile, è utilizzata per usi prevalentemente locali.

La risorsa geotermica risulta costituita da acque sotterranee che, venendo a contatto con rocce ad alte temperature, si riscaldano e in alcuni casi vaporizzano. A causa dell'esaurimento che, dopo un certo numero di anni, possono subire i campi geotermici, sono stati avviati esperimenti per tentare operazioni di ricarica.

Un interessante uso delle acque geotermiche a basse temperature è costituito dall'innaffiamento delle colture di serra o all'irrigazione a effetto climatizzante, in grado di garantire le produzioni agricole anche nei Paesi freddi.

Oggi in tutto il mondo circa 130 impianti utilizzano il vapore acqueo proveniente dal sottosuolo a fini energetici. L'Islanda è il Paese dove si dà maggiore importanza alla geotermia, grazie all'abbondanza di questa risorsa. Il nostro Paese ha investito molto nella ricerca tecnologica in questo campo e riesce a produrre l’1,5% della produzione elettrica nazionale.