Geoterminen energia on planeettamme ytimessä tapahtuvan radioaktiivisen hajoamisen tuotteena vapautuvaa lämpöenergiaa. Lämpöenergia saadaan hyötykäyttöön maahan porattavien 1-5 kilometriä syvien kaivojen kautta. Kaivoja tehdään aina vähintään kaksi. Toisen kautta valutetaan kylmää vettä alas ja kun se on maan alla lämmennyt, se pumpataan toista reittiä ylös. Pumput toimivat sähköllä, mutta pumppaamalla saatavan lämpöenergian hyöty on kustannuksia suurempi.
Geotermiseen energiaan perustuvia tuotantolaitoksia on yhden talouden tarpeisiin sopivasta aina isoihin, koko kaupungin lämmittäviin laitoksiin. Monille tuttuja geotermisen energian ilmenemiä ovat esimerkiksi kuumat lähteet ja Islanti onkin johtava maa geotermisen energian käytössä niin lämmityksen kuin sähköntuotannon osalta. Suomessa geotermisen energian hyödyntämisestä on tehty kokeiluja, mutta vielä sitä ei ole saatu hyödynnettyä laajemmassa mittakaavassa.
Geoterminen energia sekoitetaan usein maalämmön kanssa, sillä molemmissa energia tulee samasta suunnasta eli maan alta. Maalämpö on kuitenkin auringon lämpöä, joka on sitoutunut maan pintakerroksiin ja otetaan sieltä hyötykäyttöön pumppaamalla. Maalämpöpumput toimivat hyvin samaan tapaan kuin monille ehkä tutummat ilmalämpöpumput.
