Utilizarea energiei geotermale, valorificând energia geotermală naturală din Pământ, a făcut parte din existența umană de secole, cu exemple documentate de utilizare a energiei geotermale datând din timpurile grecești și romane și fiind văzute în China antică și Egipt. Există o serie de moduri în care această energie poate fi utilizată și a atras un mare interes din partea susținătorilor energiei alternative la începutul secolului 21, deoarece oamenii și guvernele căutau surse de energie regenerabilă.
Cea mai comună utilizare a energiei geotermale este utilizarea directă, în care apa încălzită și aburul din interiorul Pământului sunt folosite pentru încălzire, gătit și scăldat. Utilizarea directă este și cea mai veche utilizare; grecii și romanii, de exemplu, foloseau izvoarele geotermale pentru scăldat și, de asemenea, atașau credințe despre puterile vindecătoare depozitelor de apă încălzită natural. Această utilizare poate fi văzută în peste 70 de țări din întreaga lume și este obișnuită în special în regiunile active din punct de vedere geologic, cum ar fi Islanda, unde există o cantitate mare de energie geotermală disponibilă.
O altă formă de utilizare a energiei geotermale poate fi găsită în centralele geotermale, care folosesc energia geotermală pentru a genera electricitate. Avantajul unor astfel de instalații este că pot genera energie într-o locație îndepărtată și o pot transfera în altă parte, permițând oamenilor din regiunile fără surse de energie geotermală să se bucure de energie geotermală. Ratele de eficiență pentru centralele geotermale pot fi foarte mari, în funcție de tehnologia pe care o folosesc, de cât de bine sunt întreținute și de unde este trimisă energia.
Există o opțiune suplimentară pentru utilizarea energiei geotermale cunoscută sub numele de pompă de căldură. Cu o pompă de căldură, energia geotermală este folosită pentru a împinge căldură în clădiri iarna și pentru a extrage căldura din clădiri vara. Această tehnică realizează controlul climatului, adesea la costuri foarte mici. Se bazează pe căldura naturală a Pământului de lângă suprafață și nu necesită acces la depozitele geotermale adânci. Această utilizare a energiei geotermale poate fi cunoscută sub numele de geoschimb, astfel încât oamenii să nu o confunde cu depozitele adânci de energie geotermală utilizate în centralele geotermale și sistemele de utilizare directă.
Acest tip de energie alternativă are atât avantaje, cât și dezavantaje, ca și orice tip de energie folosită de oameni pentru a încălzi, alimenta vehicule, găti, genera electricitate și pentru a îndeplini alte sarcini. Mulți susținători ai energiei alternative au sugerat că soluția la problemele energetice constă probabil într-un mediu fericit, oamenii combinând sursele de energie și tehnologiile pentru a-și satisface nevoile, mai degrabă decât să se bazeze pe o singură tehnologie.