在国外，对地热能的非电力直接应用备受关注。相较于地热发电，其热效率低且温度需求高。发电过程中，由于类型和汽轮机选择的不同，效率通常仅为6.4%至18.6%，大部分热量被浪费。而直接利用地热能则能有效减少能量损耗，对温度要求较低，可以从15℃至180℃的宽范围使用。尽管中、低温地热资源丰富，但受热源输送距离限制，热源与使用地点不宜过远，否则成本和经济性将受到影响。
地热能的直接应用发展迅速，已广泛应用于工业加工、民用供暖、空调、医疗、农业和养殖等领域，节省能源并带来良好的经济效益。这些应用技术要求不高，设备简单，通常通过抽水将地热流加热后使用，常见于常规设备中。部分系统可利用热泵技术，即使低至20℃的热液也能作为热源，其原理类似冰箱，但能双向输热，提供比消耗能量多3-4倍的能量。
对于地热发电，高温度资源是发电的理想选择，电力既可并入电网，也可支持工业加工。然而，它主要作为基本负荷发电，峰值负荷时使用较少，因为控制困难且存在结垢和腐蚀问题。历史上，地热能已用于烹饪、沐浴和暖房，全球范围内，尤其是中国和日本，地热水的直接利用广泛而频繁，联合国数据显示，其使用量远超地热发电。
地热水的应用领域广泛，包括供暖、空调、工业烘干、农业温室、水产养殖以及疗养保健等，显示出其巨大的实用价值。
地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。