نیروگاه زمین‌گرمایی نوع دیگری از انرژی‌های نو و تجدیدپذیر است. کشور ما در این زمینه دارای استعدادهای خدادادی است به نحوی که فقط یک منطقه سرزمین ما در مشگین‌شهر اردبیل قابلیت تولید 100 مگاوات‌ساعت برق پاک از گرمای زمین را داراست. بیشترین نیروگاه‌های زمین‌گرمایی دنیا در ایالات متحده آمریکا و کشورهای آتش‌فشانی است. البته که کشورهای غیرآتشفشانی همچون آلمان نیز به دنبال توسعه این نوع از نیروگاه‌ها می‌باشند. برای به‌دست‌آوردن انرژی گرمای عمق زمین باید چندین حلقه چاه به عمق حدودا 3000 متر حفر کرد تا به دمای 200 تا 500 درجه سانتی‌گراد برسیم. در کشور ما با توجه به ارزان بودن گاز و پتانسیل عظیم انرژی خورشیدی و بادی، می‌توان گفت احداث نیروگاه زمین‌گرمایی با هزینه بسیار بالایی صورت می‌پذیرد. نکته مهم در این نیروگاه‌ها، تولید برق شبانه‌روزی است به طوریکه یک نیروگاه 5 مگاواتی زمین‌گرمایی برابر است با نیروگاه 25 مگاواتی خورشیدی و نیروگاه 20 مگاواتی بادی. بازگشت سرمایه از احداث نیروگاه زمین گرمایی حدودا شش سال می‌باشد. جمهوری اسلامی ایران در مشگین‌شهر اردبیل دارای یک نیروگاه زمین‌گرمایی به ظرفیت نامی 100 مگاوات است که هم‌اکنون 55 مگاوات آن به بهره‌برداری رسیده است و در این زمینه 17 حلقه چاه در منطقه حفر شده که 11 حلقه چاه در حال بهره‌برداری است. عمق حفاری در این چاه‌ها از 2500 متر تا 3200 متر می‌باشد و دمای انتهای این چاه‌ها نیز از 150 درجه سانتی‌گراد تا بالای 250 درجه سانتی‌گراد است. نحوه کار نیروگاه زمین‌گرمایی مشگین‌شهر بدین‌صورت است که آب از طریق لوله کشی به عمق یک چاه تزریق می‌شود و بخار حاصل از آن از چاه دیگر بیرون آمده و با توربین‌هایی که در سطح زمین کار گذاشته شده برخورد می‌نماید و تولید برق می‌کند. می‌توان این مسئله را مدنظر داشت که برای توجیه‌پذیر کردن احداث نیروگاه‌ها باید از ظرفیت‌های گردشگری استفاده کرد. همچنین از گرمای تولیدی آنها نیز جهت گرم‌کردن ساختمان‌ها می‌توان استفاده نمود. کشور ایسلند نمونه بسیار خوبی است در مورد استفاده از گرمای نیروگاه‌های ژئوترمال جهت گرم کردن ساختمان‌ها. ظرفیت نیروگاه‌های زمین‌گرمایی دنیا در حال حاضر 13 هزار مگاوات می‌باشد که اکثر آنها در کشورهای آتش‌فشانی نیوزلند و فیلیپین و ژاپن در حال تولید برق هستند. در ایران نیز در تمام شهرهایی که چشمه‌های آب گرم دارند و قله‌های آتشفشانی همچون دماوند، سبلان، تفتان و مناطقی همچون خراسان و آذربایجان شرقی و غربی، امکان احداث نیروگاه‌های ژئوترمال (زمین‌گرمایی) وجود دارد.