Energia geotermiczna to energia wnętrza Ziemi zakumulowana w gruntach, skałach i porach [1]. Zaliczana jest do odnawialnych źródeł energii. Pochodzi ona z jądra Ziemi (ma ono temperaturę ok. 5000 °C) - które w wyniku przewodnictwa i konwekcji swobodnej ogrzewa górne warstwy, oraz z rozpadu pierwiastków promieniotwórczych: uranu, toru i potasu (anomalie o charakterze lokalnym - np. intruzje granitowe). Pole temperaturowe Ziemi charakteryzuje gradient geotermiczny - jest to przyrost temperatury na jednostkę głębokości, zależy on od głębokości zalegania skał magmowych, budowy geologicznej, przewodnictwa cieplnego skał i przemieszczania się mediów złożowych. Dla Europy wynosi on 33 °C/km. Na jego podstawie wyróżnia się trzy typy obszarów geotermalnych:
• O normalnej wartości gradientu - o wartości gradientu zmieniającego się w zakresie od kilku do 40 °C/km
• Obszary semitermalne - do ok 70 °/km
• Obszary hipertermalne - specjalne tereny skorupy ziemskiej, gdzie blisko powierzchni występują anomalie
Skumulowanie rozproszonej energii geotermicznej i wyprowadzenie jej na powierzchnię możliwe jest dzięki wodzie. Nieodpowiednie warunki hydrogeologiczne często stanowią ograniczenie możliwości wykorzystania niektórych zasobów. Systemy hydrotermalne można podzielić na 2 rodzaje:
• naturalne - energia może być z nich wydobyta przy pomocy wody lub pary wodnej zawartych w skałach
• sztuczne - suche gorące skały, do których trzeba wprowadzić wodę w celu odbioru energii.
Naturalne systemy hydrotermalne wykorzystują dwa podstawowe typy struktur geologicznych -głębokie regionalne zbiorniki sedymentacyjne zawierające z reguły wody zmineralizowane, gorące tylko dzięki temu, ze leżą na odpowiednio dużej głębokości (np. utwory mezozoiczne na Niżu Polskim) oraz systemy o dominacji szczelin, w których wody infiltrują na dużą głębokość, gdzie są ogrzewane, i przedostają się ku górze poprzez uskoki i systemy szczelin ( np. w Niecce Podhalańskiej.) Przydatność naturalnego systemu hydrotermalnego jako źródła energii zależy od temperatury płynu oraz możliwej do uzyskania wydajności.