地热发电利用系数为0.72（地热发电利用系数指地热发电系统年度在运时间比率）。从热力学原理来看，地热资源的温度愈高，发电效率就愈高，经济性就愈好。地热发电的投资成本包括电站设备、地热井建设和地热流体输送。地热资源分布不均，造成钻井风险大、地热发电的初投资较高。地热发电不受天气、昼夜、季节的影响，能够连续稳定输出高品质的电能。随着能源短缺、气候变暖、环境日益恶化及地热发电技术进步，地热发电的优势将进一步彰显。

分为地热干蒸汽发电、地热湿蒸汽发电、地热双工质发电、地热全流发电和干热岩发电。世界上大功率地热发电主要是前两种。采用地热干蒸汽发电，系统简单，经济性高，地热干蒸汽分布在少数地热田，如美国盖瑟尔斯、意大利拉德瑞罗、日本松川等。全球性高温地热带主要产出地热湿蒸汽。地热湿蒸汽发电是世界地热发电的主流。地热双工质发电的装机容量增长较快。地热全流发电尚未进入成熟的商业应用。干热岩发电尚未完全商业化，只有美国、英国、法国、德国、瑞士、瑞典、日本和澳大利亚一些国家建有干热岩试验电站。

中国地热发电的研究工作始于20世纪70年代初。1970年12月，在广东省丰顺县邓屋建造了中国第一台采用闪蒸地热发电系统的试验机组，利用91℃的地热水发电，功率为86千瓦，汽轮机进汽压力0.028兆帕，进汽温度68℃，进汽量3000千克/小时，排汽压力5.1千帕，这使中国成为世界上第7个开展地热发电的国家。1971年，江西省宜春县温汤建造了中国第一个采用地热双工质发电的试验系统（工质为氯乙烷），利用67℃地热水发电，功率50千瓦。此后，河北省怀来县后郝窖、湖南省宁乡县灰汤、辽宁省盖县熊岳、山东省招远县汤东泉、广西壮族自治区象州市热水村相继建造了一批地热发电试验机组，利用地热水的水温在79～98℃，发电功率100～300千瓦。这些小型地热发电试验机组多数在70年代中后期停运或者拆除，仅湖南灰汤的300千瓦机组运行至2008年初后老化退役。