Na samom početku nastanka Zemlje sve kopnene mase su bile spojene u jedan gigantski kontinent nazvan Pangaea, nakon čijeg je raspada Zemljina kora počela poprimati današnji oblik. Kontinenti su dio kore i u neprestanom su gibanju.

Teorija tektonike ploča pretpostavlja da se Zemljina površina sastoji od nekoliko velikih krutih ploča (kontinentalne i oceanske) na čijim granicama dolazi do horizontalnog pomicanja. Procesi u Zemljinoj unutrašnjosti mogu pomicati ploče tako da između njih nastaju procjepi, ili pomicati ploče jednu prema drugoj, skraćujući i/ili savijajući ih, kao i skliznuti jedna ispod druge prilikom njihova kontakta. Navedena gibanja na mjestima dodira imaju za posljedicu česte potrese, no istovremeno to su i mjesta značajnijih geotermalnih resursa.

S točke gledišta iskorištavanja geotermalne energije, najznačajnija geotermalna polja se očekuju duž rubova velike Pacifičke ploče, tzv. „Pacific Ring of Fire“ (Pacifički plameni prsten).

Riječ geotermalna dolazi od grčkih riječi geo (zemlja) i therme (toplina). Pod pojmom „geotermalna energija“ smatramo onu energiju koja se može pridobiti iz Zemljine unutrašnjosti i koristiti u energetske ili neke druge svrhe.

Temperatura Zemljine unutrašnjosti raste s dubinom. Na dubini od 80 do 100 km temperatura stijena iznosi između 600 i 1.200 °C. Toplina neprestano struji od izvora u Zemljinoj unutrašnjosti prema površini.

Temperatura Zemljine površine najviše ovisi o zračenju Sunca. Utjecaj tog zračenja opaža se u gornjim dijelovima kore do dubine 30 m. Na toj dubini temperatura je stalna. Porast temperature s dubinom Zemlje naziva se geotermalni gradijent.

Upravo je geotermalni gradijent jedan od prvih pokazatelja koji upućuje na potencijalno ležište. Karte geotermalnih gradijenata ukazuju na područja lokalnih anomalija. Srednja vrijednost geotermalnog gradijenta primjerice za Europu iznosi 0,03 °C/m, dok u Hrvatskoj postoje dva različita područja:

- Dinaridi i Jadran: 0,015° - 0,025 °C/m,

- Panonski dio: >0,04 °C/m.