Eine Diskussion über die Effizienz von Solar- oder Geothermie muss viele verschiedene Aspekte betrachten, so dass diese Frage nicht so schwarz-weiß ist, wie sie auf den ersten Blick erscheinen mag. Zunächst muss die Effizienz definiert werden. Zweitens müssen die örtlichen Gegebenheiten berücksichtigt werden. Drittens müssen der Energieverbrauch und die Einstellung berücksichtigt werden. Diese letzte Kategorie umfasst auch, ob die Effizienz in Bezug auf die Verwendung für ein Zuhause oder eine gewerbliche Umgebung liegt.
Insgesamt bieten Solar- oder Geothermie bei der Betrachtung der Stromarten jeweils sehr gute Alternativen zu herkömmlichen Stromquellen. Sonnenkollektoren, selbst die besten auf dem Markt, können nur einen kleinen Prozentsatz ihrer Energie in Strom umwandeln, oft 20 % oder weniger. Geothermie bietet möglicherweise keine bessere Lösung. Tatsächlich wird Geothermie überhaupt nicht zur Stromerzeugung für einzelne Haushalte verwendet. Um Geothermie zur Stromerzeugung zu nutzen, ist es notwendig, sehr heiße Temperaturen in der Nähe der Erdoberfläche zu nutzen. Die Bedingungen für diese Art der Erzeugung sind nur an wenigen Orten auf dem Planeten vorhanden, wie beispielsweise in Island, und sobald eine Quelle erschlossen ist, wird sie im Allgemeinen verwendet, um eine ganze Gemeinschaft zu versorgen. Der durchschnittliche Wirkungsgrad von Geothermiekraftwerken beträgt ca. 16% und ist damit vergleichbar mit solaren Energieformen.
Die Effizienz kann als Verhältnis definiert werden. Auf der einen Seite steht der Energieeingang und auf der anderen Seite der Energieausgang. Um die Energie nutzbar zu machen, sei es solar oder geothermisch, muss eine Umwandlung erfolgen. Beispielsweise muss ein Ofen die ihm zugeführte Energie aufnehmen und in Wärme umwandeln. Bei dieser Umwandlung findet ein Prozess statt, der als Entropie bezeichnet wird, was einfach bedeutet, dass das Energiepotential geringer ist als im ursprünglichen Zustand. Dies wird auch als zweiter Hauptsatz der Thermodynamik bezeichnet. Die Entropie wird als entbehrlich angesehen, einfach weil der Prozess eine praktischere Nutzung der Energie schafft.
In den meisten Fällen führt die Energieeffizienz zwar zu niedrigeren Energiekosten für den Einzelnen, dies ist jedoch bei Solar- oder Geothermie nicht immer der Fall. Die bedeutendsten Kosten sind in beiden Fällen die Installationskosten. Die Ausrüstung und Installation für beide kann etwas teuer sein. Außerdem sind die Eingaben möglicherweise nicht in allen Bereichen gleich. Zum Beispiel kann es möglich sein, ein sehr effizientes Solarsystem zu haben, das in der Lage ist, den größten Teil der Sonnenenergie in nutzbaren Strom oder andere Energieformen umzuwandeln, aber wenn es kein direktes Sonnenlicht gibt, wird das effizienteste System der Welt dies tun tun nichts Gutes.
Bei der Betrachtung von Solar oder Geothermie ist der Standort deshalb so wichtig. Geothermie ist natürlich überall und teilweise verfügbar. Der Prozess des Bohrens zur Gewinnung der Geothermie kann je nach Bodenbeschaffenheit nicht einfach sein. Dies kann zu Mehrkosten führen. Somit kann die Technik, obwohl sie sehr energieeffizient sein kann, nicht sehr kosteneffizient sein.