Podstawowym źródłem ciepła dla Ziemi jest rozpad radioaktywny uranu, toru i potasu, występujący w płaszczu i skorupie. Ziemia wytwarza więcej ciepła poprzez zmiany fazowe, takie jak zamarzanie cieczy żelazo w rdzeniu wewnętrznym i minerały w innych częściach jądra. Ponadto proces powolnego chłodzenia Ziemi wydziela ciepło, które topi magmę.
W dowolnym miejscu skorupy ziemskiej, głębokie wiercenie daje dostęp do ciepła z rdzenia. W pewnych obszarach magma zbliża się do skorupy, czyniąc energię bardziej dostępną. Najbardziej przydatny rodzaj energii geotermalnej pochodzi z pól parowych. Suche pola parowe znalezione w turbinach energetycznych w Nowej Zelandii, Włoszech i Kalifornii w celu wytwarzania energii elektrycznej. Mokre pola parowe, choć mniej wydajne, także generatory prądu. Jedną z metod wychwytywania energii geotermalnej jest wiercenie studni głębinowych i pompowanie wody do gorącej skały w celu obsługi elektrowni. W obszarach, w których nie ma wystarczającej ilości energii łatwo dostępnej do produkcji energii elektrycznej, ciepła woda z ziemi zapewnia ciepło dla budynków i energii dla procesów przemysłowych. Geotermalne pompy ciepła wykorzystują płytkie studnie lub okopy w Ziemi do ogrzewania domów i firm z większą wydajnością niż powietrzne pompy ciepła.
