從地心釋放的熱能可以替代很大一部分目前通過燃燒天然氣、油和煤而獲得的用于發電的能量。地熱是一種取之不盡用之不竭的資源，使用地熱幾乎不排放溫室氣體。簡言之，地熱是滿足全球能源需求的一種近乎完美的解決方案。但在我們能夠充分利用這種豐富的熱能之前，還有很多經濟和技術難題亟待解決。
采集地下天然熱能的技術原理似乎與常見的石油工程作業很相似，需要經過鉆井、完井和從位于地下目標層的井中開采流體等過程。但地熱開采收獲的不是流體，而是熱能。因此從石油和天然氣上游產業轉向地熱開采業務需要進行相當大程度的技術轉換，包括鉆機、鉆頭、壓力控制及其他基本措施和技術，這就是油氣與地熱開采最根本的區別。
熱液能是地熱資源的一種特殊形式，表現為高溫、高滲透率和包含大量水的巖層，通常出現在深度相對較淺的地層中。只需利用高溫電潛泵就能通過大直徑生產井從熱水儲層中開采出超熱水或超熱蒸汽。開采出來的蒸汽或在地面閃蒸成蒸汽的熱水被集輸到驅動渦輪發電系統中。全世界這類地層相對較少，大部分熱液資源存在于構造活躍區，這些區域熱水儲量豐富且壓力較高，如太平洋地區眾所周知的“火圈”。
世界各地具備必要含水量和滲透率條件的很多地層，其所含熱量都不足以達到地熱資源的標準。另一方面，有些地層埋藏較深且溫度較高，只是含水量不足或滲透率不高，這些地層最可能成為未來地熱能開采的資源。增強型或工程型地熱系統（EGS）是開發此類廣泛分布的地熱資源的有效解決方案。
簡單地說，EGS工程可以創建或維持地熱儲層。針對低滲透率情況，可以對地層進行水力壓裂。對于含有較少或不含流體或者沒有充足補充流體的地層而言，可以通過注水井對其供水。目前，工程師和地球物理師正將EGS技術用于深達3－10公里（10000－33000英尺）的高溫干層。在如此深的地層中，高溫巖石足以將水轉化成超熱蒸汽。
干熱巖（HDR）系統是一類獨特的EGS，其基底巖層溫度很高，而滲透率特別低。需要通過水力壓裂使注水井與產水井連通起來。
其他遠景地層滲透率高、含水量足，但熱量達不到地熱應用的標準。要開發這類資源，不要求太高的技術，通過雙工質發電廠即可實現。在雙工質發電廠中，利用低于沸點的水加熱那些沸點低于水的第二種液體。然后把蒸發后第二種液體集輸到渦輪發電系統中。
