Die Geothermie beschreibt die Nutzung von Wärmeenergie, die in hohen Temperaturen im Erdreich gespeichert ist. Sie wird zu den erneuerbaren Energien gezählt und ist auch unter dem Begriff Erdwärme bekannt. Dabei kann sowohl oberflächennahe als auch in tieferen Schichten des Erdreichs vorhandene Wärme gewonnen werden, um sie zu Heizzwecken oder zur Gewinnung von elektrischem Strom zu nutzen.

Bei der oberflächennahen Geothermie handelt es sich um die Erschließung von Wärme, die in Schichten von bis zu vierhundert Metern Tiefe freigesetzt wird. Bei der Förderung oberflächennaher Geothermie kommen Grundwasserbrunnen ebenso zum Einsatz wie Erdwärmekollektoren und Sonden. Schon ab einer Tiefe von etwa fünfzehn Metern steht Wärme zur Verfügung, die keinen saisonabhängigen Temperaturschwankungen unterliegt und damit ganzjährig konstant bleibt. Obwohl die Temperaturen in dieser Tiefe noch vergleichsweise gering sind, lässt sich die in den oberen Schichten gespeicherte Wärme als Energiequelle mittels thermischer Grundwasserbrunnen nutzen.

Die Temperaturen der Erdwärme erhöhen sich pro hundert Meter um etwa drei Grad Celsius. Für Tiefen zwischen zehn und einigen hundert, manchmal auch tausend Metern kommen Erdwärmesonden zum Einsatz. In Deutschland alleine sind bereits über dreitausend solcher Sonden – oft in Feldern – in Betrieb und versorgen Haushalte und öffentliche Gebäude mit Heizwärme. Oberflächennahe Erdwärme wird zudem im Winter direkt genutzt, um Bahngleise, U-Bahn-Schächte oder Tunnel eisfrei zu halten. Auch Grubenwasser in stillgelegten Bergwerksschächten kann thermisch genutzt werden.

Durch Bohrungen wird ab einer Tiefe von etwa vierhundert Metern heißes Grundwasser oder auch Dampf genutzt. Dabei handelt es sich um die sogenannte hydrothermale Erdwärme. Dafür wird das heiße Wasser in Schichten von bis zu mehreren Kilometern Tiefe freigelegt, indem Bohrungen am umliegenden Gestein durchgeführt werden. Das Wasser steht unter hohem Druck und steigt in der Regel über das Bohrloch ohne weitere technische Maßnahmen von selbst auf. Ist der Druck nicht hoch genug, wird das Wasser mit Pumpen an die Oberfläche befördert.

Erdwärme steht im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energiequellen witterungs- und saisonunabhängig sowie dauerhaft zur Verfügung. Diese Art der Energienutzung gilt als äußerst umweltfreundlich, da geothermische Anlagen nur geringe Flächen in Anspruch nehmen und nach deren Errichtung keine Transportbewegungen vonnöten sind. Auch für den Endverbraucher ergeben sich im Vergleich zu Öl- oder Gasheizungen zahlreiche Vorteile. Die Versorgung mit Geothermie verlangt keine Lagerung der Energie wie etwa in Öltanks. Sie ist geruchsneutral und mit deutlich weniger Wartungsarbeiten und damit Kosten fürs jährliche Kaminkehren verbunden. Zudem gilt die Geothermie als preisstabile Art der Energieversorgung ohne Explosions- oder Brandgefahr, wie sie bei Gas- und Ölheizungen stets gegeben ist. In den Sommermonaten dient die oberflächennahe Geothermie zusätzlich der umweltfreundlichen Klimatisierung von Gebäuden, kann also doppelt genutzt werden.