希臘神話中勇敢的普羅米修斯不畏眾神之王宙斯為人類盜來火種，傳說中的中國古代英雄後羿為了人類的生存射殺多餘的太陽。這些不論是神話還是古老傳說都傳達出一個樸素古老的希冀，這個希冀直到今天還在召喚著我們，這就是更大更多合理地利用熱能。
從神話、傳說到太陽能發電、太陽能熱水器、地熱能的利用乃至到可控核聚變，人類對熱能的追逐和應用幾乎從沒有停歇過。
地熱能（Geothermal Energy）是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自於地球內部的熔岩，並以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。地球內部的溫度高達7000℃，而在80～100千米的深度處，溫度會降至650℃～1200℃。透過地下水的流動和熔岩湧至離地麵1～5千米的地殼，熱力得以被轉送至較接近地麵的地方。高溫的熔岩將附近的地下水加熱，這些被加熱了的水最終會滲出地麵。運用地熱能最簡單和最合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，並抽取其能量。地熱能是可再生資源。
人類很早以前就開始利用地熱能，例如利用溫泉沐浴、醫療，利用地下熱水取暖、建造農作物溫室、水產養殖及烘幹穀物等。但真正認識地熱資源，並進行較大規模的開發利用卻是始於20世紀中葉。
1.地熱發電
地熱發電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用於發電。地熱發電和火力發電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能，然後帶動發電機發電。所不同的是，地熱發電不像火力發電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。地熱發電的過程，就是把地下熱能首先轉變為機械能，然後再把機械能轉變為電能的過程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地麵上來。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其他特性的不同，可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。
（1）蒸汽型地熱發電
蒸汽型地熱發電是把蒸汽田中的幹蒸汽直接引入汽輪發電機組發電，但在引入發電機組前應把蒸汽中所含的岩屑和水滴分離出去。這種發電方式最為簡單，但幹蒸汽地熱資源十分有限，且多存於較深的地層，開采技術難度大，故發展受到限製。主要有背壓式和凝汽式兩種發電係統。
（2）熱水型地熱發電
熱水型地熱發電是地熱發電的主要方式。目前熱水型地熱電站有兩種循環係統：
a.閃蒸係統。當高壓熱水從熱水井中被抽至地麵時，於壓力降低部分熱水會沸騰並“閃蒸”成蒸汽，蒸汽被送至汽輪機做功；而分離後的熱水可繼續利用後排出，當然最好是再回注入地層。
b.雙循環係統。地熱水首先流經熱交換器，將地熱能傳給另一種低沸點的工作流體，使之沸騰而產生蒸汽。蒸汽進入汽輪機做功後進入凝汽器，再通過熱交換器而完成發電循環。地熱水則從熱交換器回注入地層。這種係統特別適合於含鹽量大、腐蝕性強和不凝結氣體含量高的地熱資源。發展雙循環係統的關鍵技術是開發高效的熱交換器。
2.地熱供暖
將地熱能直接用於采暖、供熱和供熱水是僅次於地熱發電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經濟性好，備受各國重視，特別足位於高寒地區的西方國家，其中冰島開發利用得最好。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個地熱供熱係統，現今這一供熱係統已發展得非常完善，每小時可從地下抽取7740噸80℃的熱水，供全市11萬居民使用。由於沒有高聳的煙囪，冰島首都已被譽為“世界上最清潔無煙的城市”。此外利用地熱給工廠供熱，如用作幹燥穀物和食品的熱源，用作矽藻土生產、木材、造紙、製革、紡織、釀酒、製糖等生產過程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地熱應用工廠就是冰島的矽藻土廠和新西蘭的紙漿加工廠。我國利用地熱供暖和供熱水發展也非常迅速，在京津地區已成為地熱利用中最普遍的方式。
3.地熱務農
地熱在農業中的應用範圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地熱水灌溉農田，可使農作物早熟增產；利用地熱水養魚，在28℃水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產率；利用地熱建造溫室，育秧、種菜和養花；利用地熱給沼氣池加溫，提高沼氣的產量等。將地熱能直接用於農業在我國日益廣泛，北京、天津、西藏和雲南等地都建有麵積大小不等的地熱溫室。各地還利用地熱大力發展養殖業，如培養菌種、養殖非洲鯽魚、鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等。