Über das theoretische Potential der Geothermie können je nach zugrunde gelegten Annahmen sehr unterschiedlich Werte angegeben werden.

Betrachtet man den ständigen Erdwärmestrom vom Erdinneren zur Erdoberfläche, so liefert er allein auf der Landfläche ein Potential von weltweit 10 Milliarden Tonnen SKE (=Steinkohleneinheiten) pro Jahr.

Ein erheblich höheres Energiepotential bietet allerdings der Wärmeinhalt der Erde. Würde in einer Zone zwischen vier und sechs Kilometer Tiefe soviel Wärme entzogen, dass sich das Gestein auf 130°C abkühlt, könnte weltweit insgesamt eine Energie von 610.000 Milliarden Tonnen SKE (6,1´ 1014 Tonnen SKE) freigesetzt werden. Auf 30 Jahre verteilt würde dies eine jährliche Energiemenge von 20.000 Milliarden Tonnen SKE bedeuten.

Bisher konzentriert sich die Nutzung geothermischer Energie jedoch auf die Gebiete mit geothermischen Anomalien, in denen besonders günstige Bedingungen vorliegen. Hier besteht weltweit ein Energiepotential von 550 Milliarden Tonnen SKE.

Im Vergleich zum Bedarf an Energie ist das Potential der Geothermie also riesig. Es fehlt nicht an Energie, sondern an der Technologie zu deren Nutzung. Im Vergleich zum Weltleistungsbedarf von 1013 Watt ( = 10 Millionen Megawatt) liefert die Geothermie davon bisher nur den minimalen Anteil von 0,06 Prozent der notwendigen Energie, d.h. sie spielt heute nur eine begrenzte, wenn auch lokal wichtige Rolle.

Die drei größten geothermischen Kraftwerke stehen in The Geysers (USA, 700 MW), Lardarello (Italien, 400 MW) und Wairakei (Neuseeland, 300MW). Insgesamt gibt es weit über 200 Kraftwerke mit einer installierten Leistung von über 6 000 MW. Die Leistung aller geothermischen Heizwerke ist mit weltweit etwa 15 000 MW noch größer, im Vergleich zum Potential dieser Energiequelle jedoch ebenfalls verschwindend gering.