Среди возобновляемых источников энергии наиболее перспективными и готовыми для широкого практического применения являются источники геотермальной энергии.

    Развитие человеческого общества характеризуется бурным ростом мирового энергетического потребления, которое в ближайшем будущем невозможно будет обеспечить традиционными источниками энергии. С учетом снижения мировых запасов не возобновляемых источников, на первый план выходит развитие новых систем получения энергии, использующих возобновляемые источники.
    Среди возобновляемых источников энергии наиболее перспективными и готовыми для широкого практического применения являются источники геотермальной энергии. Использование этой энергии даже в небольшом объеме может значительно изменить и улучшить энергетический баланс страны. Как показывают многочисленные исследования, внутри Земли заключено тепла намного больше, чем можно было бы получить его в ядерных реакторах при расщеплении всех земных запасов урана и тория. По оценкам специалистов, если человечество будет использовать только геотермальную энергию, пройдет 41 млн. лет, прежде чем температура недр Земли понизится только на полградуса.
    Выражение "геотермальная энергия" буквально означает, что это энергия тепла земли (гео - земля, термальная - тепловая). В среднем температура повышается на 3 °С через каждые 100 метров в глубину. Так, на глубине 20 км она составляет около 500 °С, на глубине 50 км - порядка 700...800 °С. Основным источником геотермальной энергии является постоянный поток тепла от раскаленных недр, направленный к поверхности земли. Этого тепла достаточно, чтобы расплавлять горные породы под земной корой, превращая их в магму. Большая часть магмы остается под землей и, подобно печи, нагревает окружающую породу. Если подземные воды сталкиваются с этим теплом, они тоже сильно нагреваются - иногда до температуры 371 °С. В некоторых местах, в особенности по краям тектонических плит материков, а также в так называемых "горячих точках" теплота подходи так близко к поверхности, что ее можно добывать с помощью геотермальных буровых скважин. Общее тепловое содержание первых 10 км земной коры составляет приблизительно 3*10²³ ккал, что в тысячи раз превышает теплообразовательную способность мировых запасов всех видов топлива. Общий выход теплоты из недр к земной поверхности втрое превышает современную мощность энергоустановок мира и оценивается в 30 ТВт. При этом средняя плотность глубинного теплового потока составляет всего 0,06Вт/м², что приблизительно в 23000 раз меньше средней плотности солнечного излучения. Общее количество теплоты, которым владеет Земля, в топливном эквиваленте составляет приблизительно 4,5*10⁸ трлн. т у.т.
    Технически достижимые ресурсы геотермальной энергии ограничены общим тепловым содержанием верхних 10 км земной коры в границах суши, которая в топливном эквиваленте равняется 13 660 трлн. т у.т.
    Пригодные для использования геотермальные ресурсы составляют 137трлн. т у.т., это составляет приблизительно 1 % общего теплосодержания верхней 10-километровой толщи земной коры. Основную их часть составляет энергия горячих горных пород, которая может быть получена при использовании циркуляционных систем. Соответственно этим данным на природный пар, воду и рассолы первых 10 км земной коры приходится лишь сотая часть ресурсов (1,4 трлн. т у.т.).
    Повышение температуры Земли с углублением на единицу длины называется геотермическим градиентом, а обратная величина, то есть глубина, на которую нужно опуститься, чтобы температура Земли повысилась на 1 °С, - геотермической степенью.
    Значение геотермических градиента и степени для разных частей земного шара разные. Наибольший геотермический градиент, который равен 150 °С/км, зафиксирован в Бананце (штат Орегон, США). Ему соответствует геотермическая степень, которая равна 6,6 м/°С. Это зона молодой вулканической активности. Наименьший геотермический градиент, который равен 6 °С/км, зарегистрирован в Витватерсранде (Южная Африка). Ему соответствует геотермическая степень, которая равна 173 м/°С. Эта зона расположена на старинном щите из кристаллических пород. Средняя геотермическая степень равна 33 м/°С. Распределение теплового потока на поверхности Земли подчиняется определенной закономерности. Среднее значение теплового потока на континентах повышается от старых структур к молодым, от платформ к геосинкленкалям, достигая максимальных значений в областях позднекайнозойского и современного вулканизма. Наименьшие значения теплового потока q = (3,4...4,6)*10⁶ Дж/см² зарегистрировано в областях старинных щитов. Повышение значения теплового потока до 8,4*10⁶ Дж/см² выявлено в границах молодых горных образований. В районах современного вулканизма значения q достигает 16,8...33,6 Дж/см².
    Распределение температур и тепловых потоков внутри и на поверхности Земли определяет его тепловое поле. Поэтому последнее характеризуется теми же процессами, что и тепловой поток, формируясь под влиянием источников теплоты и процессов её передачи.