Încălzirea geotermală valorifică energia termică naturală din interiorul scoarței terestre pentru încălzirea apei și a spațiului. Această metodă de încălzire este salutată pentru eficiența energetică, lipsa poluării și beneficiile financiare. Zone precum Islanda cu surse geotermale abundente, numite puncte fierbinți, pot folosi în mod liber energia pentru încălzire. Regiunile lipsite de puncte fierbinți pot realiza și încălzire geotermală, cu toate acestea, folosind o pompă de căldură geotermală.
Inițial, căldura în interiorul Pământului a fost creată în timpul formării planetei prin energia de impact de la meteoriți și căldura de compresie. Astăzi, căldura de compresie din nucleul Pământului și dezintegrarea materialelor radioactive din mantaua Pământului continuă să genereze căldură. Punctele fierbinți, unde suprafața Pământului are buzunare mai dense de căldură, apar atunci când magma este mai aproape de suprafață și sunt de obicei marcate de vulcani.
Un prim exemplu de punct fierbinte, Islanda a înființat centrale geotermale pentru a transforma căldura în electricitate și folosește termoficarea pentru a încălzi apa și spațiul în majoritatea clădirilor. Încălzirea geotermală preia căldură din locul punctului fierbinte și distribuie apă caldă sau abur prin conducte izolate către clădiri. O formă a acestei metode a fost folosită încă din Imperiul Roman, care folosea căldură geotermală în stațiunile sale balneare și în unele clădiri.
Pentru ca încălzirea geotermală să fie posibilă în zonele fără beneficiile unui punct fierbinte, trebuie folosită o pompă. Cele mai multe locuri de pe Pământ mențin o temperatură de cincizeci până la cincizeci și cinci de grade Fahrenheit (50-54°F, 0-12°C) sub suprafață, indiferent de vremea de deasupra. O pompă de încălzire geotermală utilizează această temperatură constantă pentru a conduce încălzirea și răcirea spațiului și a apei într-o clădire, de obicei o reședință.
O serie de țevi sunt instalate într-o buclă sub casă și apa răcită este pompată. Pe măsură ce apa trece prin pământ, ea conduce căldura, care este apoi re-extrasă într-un schimbător de căldură de sub casă. Căldura pe care schimbătorul o trage din apă și căldura creată ca produs secundar al muncii schimbătorului sunt folosite pentru a încălzi casa. Când bucla este inversată și apa încălzită este pompată prin pământ pentru a pierde căldură în solul relativ mai rece, sistemul poate fi folosit pentru a răci casa. Încălzirea geotermală utilizează mult mai puțină energie decât încălzirea și răcirea electrică sau o pompă de căldură cu aer.
Încălzirea geotermală este celebrată din mai multe motive de mediu și financiare. Această metodă de încălzire atrage energie dintr-o sursă regenerabilă și creează mai puțină poluare comună arderii combustibililor fosili. Din punct de vedere financiar, sistemele de încălzire geotermală necesită mai puțină întreținere, durează decenii, ridică valoarea unei clădiri și reduc costurile acumulate în mod normal în facturile lunare la petrol sau electricitate. Instalarea inițială a sistemului, totuși, poate fi foarte costisitoare și necesită cunoștințe adecvate asupra geologiei sitului, astfel încât apele subterane să nu fie contaminate și integritatea solului să nu fie deteriorată. Pompele de încălzire geotermală necesită, de asemenea, energie electrică pentru a funcționa pompele, ceea ce necesită adesea arderea combustibililor fosili și pot folosi un lichid de răcire toxic în apa care curge prin țevi.