La chaleur présente naturellement dans le sous-sol offre une source d'énergie renouvelable locale inépuisable pour alimenter les réseaux de chaleur des villes.
La géothermie permet de récupérer cette chaleur dans le sol, en allant la prélever dans des nappes d'eau souterraines dont la température augmente avec la profondeur. Cette énergie est alors transférée au réseau urbain pour alimenter en chauffage, ou en eau chaude sanitaire, les bâtiments d'un quartier. L'eau géothermale est ensuite réinjectée dans la nappe souterraine.
Les nappes les plus utilisées pour alimenter les réseaux de chaleur ont des températures de 30°C à 80°C, suivant la profondeur et le contexte géologique local.