استفاده از سیستم زمین گرمایی به جای سیستم خنک کاری و گرمایشی ساختمان به بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش آلودگی های محیط زیستی کمک می کند. انرژی زمین گرمایی به عنوان یک منبع انرژی پاک و پایدار از اوایل قرن بیستم به طور گسترده ای رواج یافته است. انتظار می رود تا سال ۲۰۵۰، تولید الکتریسیته از طریق انرژی زمین گرمایی به میزان سالانه ۱۴۰۰ تراوات ساعت برسد که حدود ۳/۵ درصد از تولید برق جهانی است. انرژی زمین گرمایی یک منبع انرژی تجدیدپذیر است، زیرا گرما به طور مداوم در داخل زمین تولید می شود. حتی در مناطق زمین گرمایی که وابسته به یک مخزن آب گرم است، حجم آب گرم خارج شده را می توان دوباره به زمین تزریق کرد و آن را به یک منبع انرژِی پایدار تبدیل کرد. همچنین، نیروگاه زمین گرمایی فقط میزان اندکی دی اکسید گوگرد آزاد می کند و بقیه خروجی آن بخار آب است که به طبیعت باز می گردد. انرژی زمین گرمایی بر اساس دمای منبع برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم های زمین گرمایی با دمای منبع زیاد( بزرگتر از ۱۵۰ درجه سانتی گراد)، معمولا به طور غیرمستقیم برای تولید توان وسیستم های پیچیده تر به کار می روند. به طور کلی، سیستم های با دمای منبع کم به صورت مستقیم برای گرمایش  و سرمایش فضا به کار می روند. همچنین سیستم های با دمای پایین و دمای متوسط (۹۰-۱۵۰ درجه سانتی گراد) می توانند با یک طراحی مخصوص و جدید به نیروی الکتریسیته تبدیل شوند. انرژی زمین گرمایی یک انرژی سبز و تجدیدپذیر است که از انرژی گرمایی ذخیره شده در پوسته زمین که توسط فرایندهای طبیعی واپاشی رادیواکتیو مواد موجود در زیر زمین تولید شده، استفاده می کند. با وجود مخزن عظیمی از ماگمای ذوب شده در هسته، زمین به طور پیوسته گرما را به پوسته خارجی منتقل می کند. این انرژی به مقداری زیاد است که با بکارگیری فقط یک درصد آن می توان تقاضای انرژی هزار سال جهان را با توجه به تقاضا انرژی جهان کنونی تامین کرد. انرژی زمین گرمایی می تواند برای تولید برق از طریق ژنراتورهای توربینی یا برای کاربردهای مستقیم استفاده شود. طریقه دیگر کاربرد انرژی زمین گرمایی به جز نیروگاه ها، مبدل های حرارتی لوله ای زمینی است که یک روش پاک برای تامین بار گرمایشی و سرمایشی ساختمان های مسکونی و تجاری می تواند باشد. در این سیستم یک لوله طویلی در عمیق مشخص دفن شده که در آنجا هوای جوی به وسیله یک دمنده مکش شده، خنک می شود و سپس در فصل تابستان به بیرون فرستاده می شود و به عکس این عمل در فصل زمستان روی می دهد.