地球最內部的「地核」溫度可高達4,500~6,000℃；中間的「地涵」約在500~4,500℃之間；最外層的「地殼」則從地表向內每公里約升溫30℃。地球蘊藏的巨大熱能就是廣義的地熱。
地球內部熊熊熱能雖被阻隔在岩層下，不容易傳到地表，但在地殼破裂處，也就是板塊構造邊緣，形成許多縫隙，讓熱能較容易傳到淺處供人類開發利用。例如溫泉是在多孔性岩層中儲存的地下水經地熱加溫，透過「板塊推擠」形成的斷層和褶皺孔隙而流出地表。
而台北大屯山終年不斷冒出的蒸汽，則是「板塊隱沒」，造成火山活動，以致地溫升高，使大量熱能與流體傳到地表。 義大利人發現地熱可用來發電；從1904年首次成功發電後，世界各國就陸續開發。
1973年全球發生石油危機之後，世界各國更積極從事地熱探勘，希望儘速開發自己國內的自產能源以取代石油。目前美國每年的地熱發電量排名世界第一，其次為菲律賓、墨西哥、義大利，近年澳洲亦積極開發中。
近三、四十年來各國發展的技術都屬於地殼「淺層地熱」的開發，也就是在多孔性或裂隙較多的岩層中，以水和蒸汽為媒介把熱能帶出地表，就是「地熱田」。
地熱發電是以地底取出的蒸汽來推動渦輪機旋轉發電，原理和火力發電相同，但火力發電推動的流體必須燃燒重油、天然氣或煤炭，燃料運送費時且會造成汙染，但地熱等於把鍋爐和燃料放在地下，只要把蒸汽取出就能發電。
和台灣同處環太平洋火山帶西緣的菲律賓，在美國技術和資金援助下，已裝置1,931MW電廠，占該國總發電量的13%，成為世界第二大地熱發電國。其他如冰島在2006 年地熱發電已占全國一半的電力。相對於二十幾個進行地熱發電的國家，台灣的腳步是走走停停。
政府自1965年先後曾在台北大屯山及宜蘭大同鄉清水、土場等地熱區實施鑽探，鑽獲豐富的高溫熱水汽。其中以大屯山蘊藏最多，但因位於國家公園內及酸性腐蝕等問題，轉而以清水地熱為重點開發基地。國科會並在清水利用地熱試驗發電成功。1981年建立了地熱發電廠，曾是全球第14個地熱發電的國家。
工研院綠能及環境所研究員歐陽湘表示，清水電廠的裝置容量為3MW，初期營運時發電量曾達2MW以上，效率頗佳。但後來熱汽產生量逐漸減少，又因井管、井壁被熱泉中的結晶物阻塞，使發電效率逐年下降到0.5MW，1993年電廠終告關閉。加上當年石油價格下降，政府相關研究和開發也暫告中斷。
歐陽湘分析當年功敗垂成的原因指出，第一是發電機組的問題，當時主流的機組是以蒸汽推動渦輪帶動發電，但清水地熱田淺層產出以熱水多，蒸汽只占20%，熱水並未用來發電，實屬可惜；
其次為了要追求產能，井口閥門全開，導致壓力降低得太快，使「結垢現象」（熱水中的礦物質原本溶於水中，因壓力、溫度驟降而結晶沉澱，堵塞通道）嚴重。
第三是抽出的熱水量太大，而相對地自然雨水補注不足，地下水過度流失，才造成產能逐漸衰竭。
「這些問題以新一代的觀念和新技術都能克服了，」歐陽湘表示，工研院近年專注研發抑制結垢、結垢後的洗井，以及把抽出發電後的水（尾水）以另一井再回注到地底等技術，除了可保持地下儲水層的水量，還能解決熱水排放到河川造成的環境衝擊。這些淺層地熱相關技術目前在國外已十分成熟。
傳統淺層地熱的利用，受限於地熱流體的多少以及是否有天然裂隙構造；蘊藏在地底深處3,000~10,000公尺間的熱能更是龐大、也較不受地域限制，正是近年各國積極投入研究的領域。
「深層地熱」和「淺層地熱」最大的不同在：淺層是藉由地下的熱水或蒸汽以自然湧出方式把熱能帶至地表，深層則是以外力把地表水打到地層內，靠地溫加熱後再把熱能帶出來利用。
開發深層地熱的新技術泛稱為「強化地熱系統」（EGS）。EGS除了注入水體，也可以打入二氧化碳把熱能帶上來；或直接在各井中做熱交換，再送到系統去發電。「據美國麻省理工學院Tester教授團隊的估計，全球深層地熱發電潛能是地球化石燃料發電潛能的300倍，」地熱巨大的潛能可說是取代快速耗竭化石能源的希望之所繫。
台灣發展EGS的優勢在於5成以上土地的「地溫梯度」（從地表往下每公里上升的溫度）為40℃，有些地區甚至更高，比別國的地溫梯度（30℃）高出至少10℃，也就是說，人家要拿到200℃的熱能須鑽井到5,000公尺深，台灣只要鑽到淺於4,000公尺即可，先天條件優人一等。
地熱不僅對環境友善、不排放CO2、運轉率高、能夠成為基載電力外，還有一大優勢——對天災忍受度最高。這次日本9 級大地震引發海嘯，福島核電廠受創嚴重，導致輻射外洩大災，但鄰近幾座地熱發電廠卻毫髮無傷，發電量也沒受影響。
地熱電廠的建地因為可選擇性高，不需要建在海岸、河邊，非常適合地震與颱風頻仍的台灣積極發展。 【完整內容請見《台灣光華雜誌》八月號】
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