地热发电厂使用来自干蒸汽或热水井的高温地热资源。与开采石油类似，地热发电厂在地下深处钻井。蒸汽或热水被泵送到地面，在那里用来旋转发电的涡轮机。
有 3 种类型的地热发电厂：
干蒸汽发电厂 使用天然的地下蒸汽源。蒸汽在生产井中上升到地球表面，将其能量转移到涡轮机，进行冷凝，然后被泵回到地球或释放到大气中。干蒸汽发电厂是最古老的地热发电厂，被认为是最简单和最高效的。
最古老的干蒸汽发电厂位于意大利的拉雷多。它建于 1911 年，至今仍在为超过 100 万居民供电。另一个重要的干蒸汽发电厂是美国旧金山北部的间歇泉地热资源区。自 20 世纪 60 年代以来，它一直在发电，提供了加利福利亚州大约 1/5 的可再生能源。
闪蒸发电厂 将地球深处温度超过 360°F 的高压水转化为蒸汽。当热水到达地面时，会被送到一个“闪蒸罐”，这个罐子保持在低得多的压力下。压力降低会导致一些水“闪蒸”，这意味着水快速蒸发成蒸汽来驱动涡轮机。剩余的液体可以在第二个闪蒸罐中再次闪蒸，以提取更多能量。
闪蒸发电厂是目前最常使用的地热发电厂类型。冰岛是一座火山岛，利用闪蒸地热发电厂提供该国需要的几乎所有电力。菲律宾沿着火山带分布，拥有世界上最大的闪蒸发电厂。
二元循环发电厂 采用不同的方法来产生热量。这些发电厂在较低的温度（225°F 至 330°F）下使用高压水。该方法使用热交换器将热水的热量传递到二次流体，二次流体为涡轮机提供动力。
由于中温水的可用性更广，二元循环发电厂有望成为未来最常见的地热发电厂类型。