Η γεωθερμία είναι η εσωτερική θερμότητα του γήινου υπεδάφους και κυμαίνεται από 20ᵒ έως 350ᵒC. Η θερμότητα αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή ενέργειας και ανήκει στις Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η πιο εκτεταμένη χρήση της γεωθερμίας αφορά στην εκμετάλλευση της θερμότητας που έχει το υπέδαφος μέχρι το βάθος των 150 μέτρων και βρίσκεται στη μέγιστη θερμοκρασία των 25ᵒC. Η γεωθερμία αυτή ονομάζεται αβαθής γεωθερμία.

Σε ένα σύστημα αβαθούς γεωθερμίας τοποθετείται στο έδαφος, σε κάποιο βάθος ανάλογο με τον τύπο του συστήματος και τις ανάγκες, ένα δίκτυο σωληνώσεων συνήθως από πολυαιθυλένιο, που έχει την αρμοδιότητα να απάγει αυτή τη θερμότητα από το έδαφος ή την επιστρέφει σ’ αυτό. Μέσα στις σωληνώσεις κυκλοφορεί υγρό που μπορεί να είναι νερό ή κάποιο άλλο ψυκτικό υγρό και εκτελεί την λειτουργία αυτή. Αυτό το δίκτυο σωληνώσεων είναι θαμμένο στο έδαφος και αποτελεί τον γεωεναλλάκτη του συστήματος.

Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι γεωθερμικών συστημάτων. Το ανοικτό και το κλειστό γεωθερμικό σύστημα. Αν στην περιοχή που εφαρμόζεται, υπάρχουν πλούσια κοιτάσματα νερού, τότε εφαρμόζεται το ανοικτό γεωθερμικό σύστημα. Στο σύστημα αυτό γίνεται εκμετάλλευση της θερμοκρασίας των υπόγειων υδάτων, μέσω δύο υδρογεωτρήσεων. Από τη μία αντλείται με αντλίες το νερό που κυκλοφορεί στον εναλλάκτη και ονομάζεται υδρογεώτρηση άντλησης και από την άλλη επιστρέφεται το νερό πίσω στον υδροφόρο ορίζοντα αφού έχει γίνει η απαγωγή της θερμότητάς του και ονομάζεται υδρογεώτρηση εμπλουτισμού. Σε περιοχές κοντά σε θάλασσα που υπάρχει υφάλμυρο νερό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτό στο γεωθερμικό σύστημα με την επιπρόσθετη τοποθέτηση εξοπλισμού προστασίας από τα άλατα. Αν δε, το σημείο που απαιτείται γεωθερμικό σύστημα γειτονεύει με θάλασσα ή λίμνη μπορεί το νερό να αντληθεί από εκεί με κυκλοφορητές.

Σε περιοχές με μικρή υδροφορία, μπορεί να γίνει χρήση της θερμότητας του εδάφους με κλειστό γεωθερμικό σύστημα. Η λειτουργία του είναι παρόμοια με του ανοικτού, με τη διαφορά αντί για σύστημα υδρογεωτρήσεων εφαρμόζεται ένα κλειστό κύκλωμα αγωγών, ο γεωεναλλάκτης μέσα στο οποίο κυκλοφορεί ειδικό διάλυμα νερού με ψυκτικό υγρό το οποίο απορροφά ή αποβάλει θερμότητα ανάλογα με την εποχή. Δύο υποκατηγορίες κυριαρχούν στην περίπτωση του κλειστού συστήματος. Αν υπάρχει μεγάλος χώρος γίνεται εκμετάλλευση του επιφανειακού στρώματος του εδάφους σε βάθος από 1,5 μέχρι 3 μέτρα. Στην περίπτωση αυτή οι σωλήνες του εναλλάκτη διαστρώνονται οριζόντια στο έδαφος και ονομάζεται οριζόντιος γεωεναλλάκτης. Αν ο χώρος που θα τοποθετηθεί το γεωθερμικό σύστημα είναι περιορισμένος, οι σωλήνες του γεωεναλλάκτη εφαρμόζονται κάθετα στη γη σε βάθος 30 έως 100 μέτρα και ονομάζεται κάθετος γεωεναλλάκτης.