Uporaba geotermalne energije, ki izkorišča naravno geotermalno energijo na Zemlji, je del človeškega obstoja že stoletja, z dokumentiranimi primeri uporabe geotermalne energije, ki segajo v grški in rimski časi ter so bili vidni v starodavni Kitajski in Egiptu. Obstaja več načinov, na katere je mogoče uporabiti to energijo, in je pritegnila veliko zanimanja zagovornikov alternativne energije v začetku 21. stoletja, ko so ljudje in vlade iskali vire obnovljive energije.
Najpogostejša uporaba geotermalne energije je neposredna uporaba, pri kateri se ogrevana voda in para iz notranjosti Zemlje uporabljata za ogrevanje, kuhanje in kopanje. Neposredna uporaba je tudi najstarejša uporaba; Grki in Rimljani so na primer uporabljali geotermalne izvire za kopanje in na nahajališča naravno ogrete vode pripisovali tudi verovanja o zdravilnih močeh. To uporabo lahko opazimo v več kot 70 državah po vsem svetu in je še posebej pogosta v geološko aktivnih regijah, kot je Islandija, kjer je na voljo veliko geotermalne energije.
Drugo obliko uporabe geotermalne energije najdemo v geotermalnih elektrarnah, ki uporabljajo geotermalno energijo za proizvodnjo električne energije. Prednost takšnih objektov je, da lahko proizvajajo energijo na oddaljeni lokaciji in jo prenašajo drugam, kar ljudem v regijah brez virov geotermalne energije omogoča uživanje geotermalne energije. Stopnje učinkovitosti geotermalnih elektrarn so lahko zelo visoke, odvisno od tehnologije, ki jo uporabljajo, kako dobro so vzdrževane in kam se energija pošilja.
Obstaja dodatna možnost za uporabo geotermalne energije, znana kot toplotna črpalka. Pri toplotni črpalki se geotermalna energija uporablja za potiskanje toplote v zgradbe pozimi, poleti pa za odvzem toplote iz stavb. S to tehniko se doseže klimatska naprava, pogosto z zelo nizkimi stroški. Zanaša se na naravno toploto Zemlje blizu površja in ne potrebuje dostopa do globokih geotermalnih nahajališč. Ta uporaba geotermalne energije je lahko znana kot geoizmenjava, da je ljudje ne zamenjajo z globokimi nahajališči geotermalne energije, ki se uporabljajo v geotermalnih elektrarnah in sistemih za neposredno rabo.
Ta vrsta alternativne energije ima tako prednosti kot slabosti, tako kot vsaka vrsta energije, ki jo ljudje uporabljajo za ogrevanje, gorivo za vozila, kuhanje, proizvodnjo električne energije in opravljanje drugih nalog. Številni zagovorniki alternativne energije so predlagali, da je rešitev energetskih problemov verjetno v srečnem mediju, kjer ljudje združujejo vire energije in tehnologije, da bi zadovoljili svoje potrebe, namesto da bi se zanašali na eno samo tehnologijo.