La principale source de chaleur pour la Terre est la désintégration radioactive de l'uranium, du thorium et du potassium, présents dans le manteau et la croûte. La Terre produit plus de chaleur par des changements de phase, tels que la congélation de liquide du fer dans le noyau interne et des minéraux dans d'autres parties de son noyau. De plus, le lent processus de refroidissement de la Terre dégage de la chaleur qui fait fondre le magma.
À n'importe quel endroit de la croûte terrestre, un forage suffisamment profond permet d'accéder à la chaleur du noyau. Dans certaines zones, le magma se rapproche de la croûte, rendant l'énergie plus accessible. Le type d'énergie géothermique le plus utile provient des champs de vapeur. Des champs de vapeur sèche trouvés en Nouvelle-Zélande, en Italie et en Californie alimentent des turbines pour produire de l'électricité. Les champs de vapeur humide, bien que moins efficaces, alimentent également des générateurs. Une méthode de captage de l'énergie géothermique consiste à forer des puits profonds et à pomper de l'eau dans la roche chaude pour faire fonctionner des centrales électriques. Dans les zones où il n'y a pas suffisamment d'énergie disponible pour produire de l'électricité, l'eau chaude du sol fournit de la chaleur pour les bâtiments et de l'énergie pour les processus industriels. Les pompes à chaleur géothermiques utilisent des puits ou des tranchées peu profonds dans la Terre pour chauffer les maisons et les entreprises avec une plus grande efficacité que les pompes à chaleur à air.