地热发电的基本原理与常规的火力发电是相似的，都是用高温高压的蒸汽驱动汽轮机（将热能转换为机械能），带动发电机发电。不同的是，火电厂是利用煤炭、石油、天然气等化石燃料燃烧时所产生的热量，在锅炉中把水加热成高温高压蒸汽。而地热发电不需要消耗燃料，而是直接利用地热蒸汽或利用由地热能加热其他工作流体所产生的蒸气。
     地热发电的过程，就是先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能的过程。
     要利用地下热能，首先需要有"载热体"把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。地热发电的流体性质，与常规的火力发电也有所差别。火电厂所用的工作流体是纯水蒸汽；而地热发电所用的工作流体要么是地热蒸汽（含有硫化氢、氧气等气态杂质，这些物质通常是不允许排放到大气中的），要么是低沸点的液体工质（如异丁烷、氟利昂）经地热加热后所形成的蒸气（一般也不能直接排放）。
     此外，地热电站的蒸汽温度要比火电厂锅炉出来的蒸汽温度低得多，因而地热蒸汽经涡轮机的转换效率较低，一般只有10％左右（火电厂涡轮机的能量转换效率一般为35%~40%)，也就是说，三倍的地热蒸汽流才能产生与火电厂的蒸汽流对等的能量输出。因而地热发电的整体热效率低，对于不同类型的地热资源和汽轮发电机组，地热发电的热转换效率一般为5%~20%,说明地热资源提提供的大部分热量都白白地浪费掉了,没有变成电能。
     地热发电一般要求地热流体的温度度在 150C甚至 200YC以上,这时具有有相对较高的热转换效率,因而发电成本较低,经济性较主较好。在缺乏高温地热资源的地区,中低温温(如 100'C以下)的地热水也可以用来发电,,只是经济性较差。由于地热能源温度和压力低,地热发电电一般采用低参数小容量机组。经过发电利用的地热流都将重新被注注入地下,这样做既能保持地下水位不变,还可以
在后续的循环中再从地下取回更多的热量。
     在地热资源的实际利用中,有一些关关键技术问题需要解决,应针对地热的的特点采用相应的利用方法,实现经济高效的地热热能利用,包括:①电站建设和运行的技技术改进:②提高地热能的利用率;③回灌技术;④防止止管道结垢和设备腐蚀等。按照载热体的类型、温度、压力和其其他特性,地热发电的方式主要是蒸汽型型地热发电和热水型(含水汽混合的情况)地热发电两大类。此外,全流发电系统和干热岩发电系统也
在研究试验中。