Il termine "geotermia" deriva dal greco "gê" e "thermòs" ed il significato letterale è "calore della Terra". 

Per energia geotermica si intende quella contenuta, sotto forma di "calore", all'interno della terra.

L'origine di questo calore è in relazione con la natura interna del nostro pianeta e con i processi fisici che in esso hanno luogo.

Tale calore è presente in quantità enorme e praticamente inesauribile. 

Il calore interno si dissipa con regolarità verso la superficie della terra, la quale emana calore nello spazio quantificabile in una corrente termica media di 0,065 Watt per metro quadrato.

Il gradiente geotermico è in media di 3°C ogni 100 m di profondità, ossia 30°C ogni km.

Oltre alla produzione di energia elettrica, a seconda della temperatura del fluido geotermico sono possibili svariati impieghi: acquacoltura (al massimo 38 °C), serricoltura (38 - 80 °C), teleriscaldamento (80 - 100 °C), usi industriali (almeno 150 °C), e molti altri.

La mappatura geotermica dell'Italia, in blu le aree nelle quali possono esservi acquiferi a vapore dominante, per la produzione di energia elettrica gli acquiferi nelle aree gialle dovrebbero essere a profondità superiori ai 3000 metri nelle aree rosse è sufficiente trovare acquiferi a 2000 metri e in quelle blu a 1000 metri, gli acquiferi a 5000 metri di profondità in genere sono abbastanza caldi da poter essere sfruttati per la produzione di energia elettrica e/o termica 

Con le attuali tecnologie di perforazione si possono raggiungere profondità di 6000 metri, tali pozzi permetterebbero di ottenere energia elettrica ad un costo inferiore a 0,05 € al kWh.

Secondo un recente studio si calcola che solo con gli acquiferi a vapore dominante presenti in Toscana e Lazio si potrebbero produrre oltre 5 mila miliardi di kWh, una quantità sufficiente per il fabbisogno nazionale di elettricità per 70 anni, lo sfruttamento degli acquiferi ad acqua dominante porterebbe ad una produzione di energia elettrica incalcolabile.

Il teleriscaldamento è uno dei modi più interessanti per usare direttamente i fluidi geotermici a bassa temperatura (80 - 100 °C).

Consiste nell'usare il fluido geotermico per scaldare direttamente, tramite degli scambiatori di calore, l'acqua circolante nei corpi scaldanti (radiatori, termoconvettori o pannelli radianti) dell'impianto di riscaldamento delle abitazioni.

L'impianto di teleriscaldamento a Ferrara serve 14.000 appartamenti con l'utilizzo di acqua calda a 102 °C rinvenuta a 4 km dalla città in un pozzo a 1.300 m di profondità perforato a suo tempo per la ricerca petrolifera.

Estraendo 250 m³/h di acqua, si risparmiano circa 12.000 TEP/anno; l'acqua viene poi reiniettata in profondità.

Oltre al risparmio di combustibile fossile, sono ben avvertibili i benefici del teleriscaldamento per il minore inquinamento dell'aria, vantaggio notevole in città.

Oltre alla produzione di energia elettrica con i vapori delle acque prelevate ad oltre 100 gradi centigradi, esiste un vastissimo territorio ove e' possibile il prelievo di acque calde sotto i 100 gradi centigradi, reperibili alle profondità già raggiunte dai tanti pozzi scavati nella ricerca del petrolio che potrebbero far fronte al riscaldamento domestico di interi quartieri e cittadine. 

Tutta la zona dalla Toscana al Napoletano (Campi Flegrei) e' ricchissima di vapori e acque calde, con utilizzi (tutti da progettare e realizzare) di energia ad alta e bassa entalpia, cioè superiori e inferiori a 100 gradi centigradi. Inoltre, secondo una testimonianza non sospetta, quella del nuclearista Felice Ippolito, il potenziale geotermico della fascia dalla Toscana alla Campania sarebbe di 500.000 gigawatt termici corrispondenti a 50 centrali elettriche da 1000 megawatt ciascuna, corrispondente alla potenza attualmente impiegata in Italia per la produzione di energia elettrica. 

POMPE GEOTERMICHE

Le pompe geotermiche sfruttano il calore all’interno del terreno per cedere energia prodotta dalla pompa.

Questi impianti hanno una resa termica molto alta: con il consumo di 1 Kw di energia elettrica, si hanno da 4 a 7 Kw di energia termica.

Con questi tipi di impianti si produce acqua calda, riscaldamento in inverno e condizionamento in estate.