החום הטבעי האצור בתוך כדור הארץ הוא המקור לאנרגיה גאותרמית והוא נמצא מתחת למעטה קרום כדור הארץ. תהליכי פרוק רדיואקטיביים בליבת כדור הארץ הם המקור לאותה אנרגיה גאותרמית. האזורים בעולם הפעילים מבחינה טקטונית הם האזורים בהם קיימת אנרגיה גאותרמית זמינה לניצול. מדובר בתהליכי טבע מתמשכים שאינם מתכלים כתוצאה מרתימת האנרגיה האצורה בהם.

מקורה של האנרגיה הגאותרמית במאגר החום הפנימי של כדור הארץ ואנרגיית גאות ושפל כתוצאה מכוחות המשיכה של הירח והשמש. ישנם מקומות בהם הזרם הגאותרמי יוצא מן האדמה בעצמו כמו בגייזרים.

המילה "גיאותרמי" מגיעה מיוונית: גיאו משמעו אדמה, ותרמי משמעו חום. מכאן ניתן להבין כי אנרגיה גיאותרמית פירושה חום המגיע מאדמת כדור הארץ. אדים ומים חמים הטמונים מתחת לפני האדמה יכולים לשמש לחימום מבנים או לייצור חשמל. אנרגיה גיאותרמית היא מקור אנרגיה המושגת מתחדשת כתוצאה ממחזור אספקת המים עקב גשמים ומחזור אחסון החום עקב טמפרטורות גבוהות מתחת לאדמה.

נכון להיום, רק פחות מאחוז מכלל צריכת האנרגיה בעולם מגיע מאנרגיה גיאותרמית. בשנים האחרונות אנו עדים לתופעה מעניינת: ייצור חשמל גיאותרמי משדות נפט. ניסיון שנעשה ב-2008 עבר בהצלחה ופתח את השער לרתימת בארות הנפט לייצור חשמל גם באופן ידידותי לסביבה. בצורה זו ניתן להגדיל את התפוקה את אורך החיים של שדות נפט קיימים. בין היתר אנו צפויים לראות את הטכנולוגיה מיושמת בבארות נפט בארצות הברית. בכוחה של האנרגיה הגיאותרמית להביא לגישה כלכלית יותר לשדות נפט, במיוחד אלה הישנים והמדוללים יותר.