Con il termine geotermia si indicano tutte quelle tecnologie che hanno in comune lo sfruttamento del sottosuolo e delle sue risorse per fini energetici.
Entrando nel dettaglio, quando si parla di geotermia ci si riferisce a sottosuoli caldi, cioè a tutte quelle situazioni in cui la temperatura del suolo risulta superiore a 40°C. Questo calore ha origine dall'interno del nostro pianeta e dai processi che lì hanno origine. Tutto questo calore è presente in una enorme quantità ed è praticamente inesauribile. Il calore interno si dissipa con regolarità verso la superficie della terra e la corrente termica media stimata si aggira intorno ai 0.065 W/m2 .
Lo sfruttamento di questa energia avviene da tempi immemori nei luoghi in cui particolari condizioni geo-litologiche permettono al vettore "acqua" in fase liquida o in fase vapore di "trasportare" il calore dalle profondità del sottosuolo alla superficie. E' il caso delle terme diffuse su tutto il territorio o dei soffioni (geyser) localizzate in specifiche località.

Le applicazioni termiche dello sfruttamento di questi fenomeni sono innumerevoli: dalle più antiche in cui i fluidi caldi venivano e vengono tuttora utilizzati per fini termali, ai moderni impianti di teleriscaldamento cittadini, ad applicazioni in serricolture, pescicolture o usi industriali.
La Terra può essere immaginata come un enorme contenitore di calore e secondo le attuali conoscenze circa il 99% della sua massa si trova a temperature che superano i 1000°C. Questo calore ha due origini: una esterna dovuta al sole e alla pioggia e una interna dovuta al calore prodotto dal decadimento radioattivo degli elementi presente nelle rocce del sottosuolo.
Attraverso il termine "Calore Geotermico" si intende tutto il calore immagazzinato nella Terra e con il nome "Geotermia" si individua la disciplina e l'insieme delle tecniche che consentono di sfruttare questo calore.
Il notevole interesse verso questa fonte di calore è legato al fatto che questa può essere una importante fonte di energia alternativa e può essere utilizzata per produrre energia elettrica, per realizzare processi tecnologici, per riscaldare ambienti e per ottenere acqua calda sanitaria.
Per poter utilizzare la fonte geotermica bisogna portarla in superficie:
In alcune zone della Terra è la natura stessa che fornisce i mezzi per portarla in superficie (è ad esempio il caso dei geyser o delle terme), mentre in altri casi devono essere utilizzati dei sistemi al fine di derivare dei fluidi caldi dal sottosuolo e scambiare così calore con il terreno.
L'energia geotermica ha il vantaggio di non dipendere dalle condizioni atmosferiche e nemmeno dalle scorte di sostanze combustibili, quindi è un tipo di energia stabile e affidabile.
È possibile effettuare una classificazione dell'energia geotermica in base alle temperature di possibile utilizzo: