温泉是地热能最直观和常见的地表显示。大气降水渗入地下，从深处的岩石中汲取热量，以高温热水或蒸汽的形式赋存于地下，形成常规地热水热系统。地下热水沿着适当的断裂或裂隙通道上升返回地表，由此可能形成温泉。此外，还有一种不大常见的地热资源是由含大量甲烷的异常高压地热流体形成的地压地热系统，多分布于大型沉积盆地深处。

由于自然形成的水热系统和地压地热系统需要很苛刻的地质构造和地下流体条件，这类地热资源的分布范围有限，绝大部分地热能是以干热岩（即不含或仅含少量水的高温岩石）的形式存在的。与常规水热地热资源相比，干热岩的地热资源储量巨大，因为大陆地区近地表平均地温梯度为3℃/100m，原则上在任何一个地方只要钻到地下足够的深度，都可以获得能够满足发电或其他用途所需要的高温。国际地热学界和新能源学界普遍认为，干热岩是地热作为替代能源的希望所在。与传统的化石能源以及其它低碳能源相比，地热能源具有许多重要的特点。

（1）属本土能源。地热能来自国土地下，潜力巨大，作为替代能源，地热能源开发可以减小国家对进口石油和煤炭的依赖，有利于国家能源安全。

（2）稳定性好。21世纪新建地热电站平均利用系数大于90%，远高于太阳能发电、风电、核电和火力发电厂。

（3）带动系数高。具有多种综合利用价值，可以带动包括旅游在内的相关产业发展。

（4）占地少。地热发电单位装机容量占地比太阳能发电、风电、煤电及核电等至少低一个量级。

（5）环境友好。如果实行合理回灌，可以基本做到零排放。

（6）成本低。国际能源署的最新评估显示，无论是现在还是将来20~30年内，地热发电成本都将大大低于太阳能发电、风电和煤电等。原因在于地热能源开发虽然早期勘探投资高，但建成后无燃料费用，运行费用极低。