Es gibt drei verschiedene Arten von Geothermiekraftwerken: Trockendampfkraftwerke, Entspannungsdampfkraftwerke und binäre Kreislaufkraftwerke. Geothermische Kraftwerke nutzen Wasser, das auf natürliche Weise von der Erde erhitzt wird, um Strom zu erzeugen. Dies wird als geothermisches Wasser bezeichnet. Die Anlagen nutzen dieses geothermische Wasser, um die Turbinenschaufeln der Anlage zu drehen. Jeder Kraftwerkstyp vollbringt diese Leistung auf eine etwas andere Art und Weise.
Wenn ein Geothermiekraftwerk Dampf in der gleichen Form verwendet, wie er aus dem Boden kommt, wird die Anlage als Trockendampfanlage bezeichnet. In Trockendampf-Geothermiekraftwerken werden Bohrlöcher in das Gestein gebohrt, bis es die Lagerstätte erreicht. Dampf, der Temperaturen von 302 °F (150 °C) oder mehr erreicht, wird dann an die Oberfläche gebracht. Sobald der Dampf die Turbinen erreicht, dreht er die Turbinenschaufeln. Dadurch wird Strom erzeugt.
In geothermischen Entspannungsdampfkraftwerken wird Wasser unter hohem Druck aus dem Reservoir gepumpt. Der Druck hält das Wasser in einem flüssigen Zustand, obwohl die Temperatur des Wassers weit über dem Siedepunkt liegt. Sobald es die Oberfläche erreicht, wird der Druck abgebaut und Wasser mit einer Temperatur von mehr als 360 °F (182 °C) verdampft in Dampf. Der Dampf wird dann verwendet, um die Turbinenschaufeln zu drehen. Das Wasser, das nicht zu Dampf wird, sowie das Wasser, das nach der Umwandlung zu Dampf kondensiert, wird in das Reservoir zurückgepumpt.
Geothermische Kraftwerke mit binärem Zyklus verwenden kein Wasser, um die Turbinenschaufeln zu drehen. Stattdessen wird Wasser mit Temperaturen zwischen 225-360 °F (ca. 107.2-182.2 °C) verwendet, um eine separate Flüssigkeit zu erhitzen, deren Siedepunkt weit unter dem von Wasser liegt. Wenn dieses Fluid verdampft, wird der Dampf verwendet, um die Turbinenschaufeln zu drehen. In diesem System verbinden sich Wasser und Flüssigkeit nie. Da diese Anlagen Flüssigkeiten mit einem niedrigeren Siedepunkt als Wasser verwenden können, können sie geothermisches Wasser mit niedrigerer Temperatur verwenden.
In Gebieten, in denen heißes, trockenes Gestein oder kein ausreichender Wasserdruck vorhanden ist, kann ein System namens Hot-Dry-Rock-Wärmeenergie, in Nordamerika Enhanced Energy Systems genannt, verwendet werden. Bei diesem System werden zwei Löcher in das Gestein gebohrt. Durch ein Loch wird dann Wasser in das Gestein gepumpt. Die Hitze des Gesteins erhitzt das Wasser, das dann in das zweite Loch gepumpt und zur Stromerzeugung genutzt wird. Das Wasser wird dann zurück in das erste Loch gepumpt, um den Zyklus neu zu starten.