杨贵妃入浴华清池
春寒赐浴华清池，温泉水滑洗凝脂。
侍儿扶起娇无力，始是新承恩泽时。
—— 白居易“长恨歌”
白居易诗里的温泉是来自地下的热水，人类对地热的应用至少有几千年的历史，我国世界上开发利用地热能资源最早的国家之一，骊山汤等温泉的利用可追溯至先秦时期。
近年来，为了减少温室气体排放，改善生态环境，地热开发成为能源结构转型的一个新方向。
2016年12月21日，习近平总书记在主持中央财经领导小组第十四次会议时强调，推进北方地区冬季清洁取暖，尽可能利用清洁能源，加快提高清洁供暖比重。清洁取暖和地热资源开发利用工作，地热成为清洁供暖聚焦点，中国地热能迎来了历史性重大发展机遇期。
地球内部的热量，主要来自放射性元素的衰变，放射性元素的衰变是原子核能的释放过程。高速粒子的动能与辐射能在与其它物质的碰撞过程中转变为热能。地热资源，是指在当前技术经济和地质环境条件下，能够从地壳内开发出来的热能量和热流体中的有用成分。
世界地热能资源丰富，据估计，全世界地热资源的总量大约为折合4.27万亿吨标准煤, 2019年我国煤炭产量为38.46亿吨。如果热量提取速度不超过补充的速度，地热能一般被认为是可再生的。世界上第一个利用地热发电的国家是意大利（1904年）；地热发电在能源结构中的比重世界领先的国家是冰岛，为90%家庭提供采暖并贡献27%电力；地热利用总容量世界第一的国家是中国，2020年发电装机容量530MW。
地热开发利用大致分为直接利用和发电两大类。前者为采出天然温泉和地下热水、天然蒸汽，直接应用于地热供暖、农业、温泉洗浴和医疗等领域，是当前国内外地热能开发的最主要形式。地热发电先把地热能转变为机械能，再把机械能转变为电能的进行利用，是未来的重要发展方向。
根据埋深和温度，地热能通常分为浅层地热、水热型地热、干热岩型地热。浅层地热资源是指蕴藏于地表一定深度（一般小于200m）范围内岩土体、地下水和地表水的热能，主要通过热泵进行利用；水热型地热资源：指蕴藏在地下水中，通过天然通道或人工钻井进行开采利用的地热能；干热岩地热资源是指温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。
地热储层的也有很多特殊之处，原始渗透率主要依赖于天然裂缝，储层的垂向范围较大；以水相液体为主的体系，可能没有明显的盖层；储层的纵向边界和横向边界没有明确等；地热储层中流体在多孔介质中的流动；储层中传热方式为热传导、热对流以及弥散；水、气体和固体(矿物质)的混合物也会存在的地球化学反应现象。
同时，石油开采和很多工作流程和方法都可以借鉴到地热开发过程中。地球物理和岩石物理评价、勘探钻井、评估规划、开发钻井、完井、井下设备安装过程与油气田勘探开发基本相同。地热流体和热量储存在多孔介质中，渗流规律也适用于地热储层；油气藏数值模拟技术同样可很好地应用于地热开发研究，但需要考虑一些特殊的机理和现象：
干热岩的水力压裂建立联通
评价地热资源品质的两个主要条件是高温和有效渗透率。在高温但无水或无渗透率的热岩体中，通过水力压裂等方法制造出一个人工热储，将地面冷水注入地下深部获取热能，然后采出热水来实现地热能的有效利用。
复杂的网格系统
精确的井筒热损失及压降计算
地热开发井需要计算沿井筒轴向和径向热传导和对流引起的热损失以及压力降低。
地质力学与地球化学
增强型地热开采，与二氧化碳地质封存、煤层气和页岩气等深部非常规资源开采的研究一样，均涉及热-流-固-化多物理场多耦合科学问题。
STARS作为行业热采模拟行业标准，具有多精度水力压裂裂缝模拟功能，单孔、双孔、双渗等多种模型，复杂井筒热损失和压降计算功能，地质力学和地球化学模拟功能，灵活井闭环系统的模拟功能，以及在欧洲、北美和东南亚多个地热开发项目的矿场应用经验，可用于常规地热、增强型地热系统（EGS）和二氧化碳羽流地热系统 (CPGS)模拟，将为能源公司的地热开发提供重要研究手段。
李四光指出：“地下是一个大热库，是人类开辟的一个新的自然能源，就像人类发现煤炭、石油可以燃烧一样重要”。地热能作为一种潜力巨大的清洁可再生能源，将发挥日益重要的作用。让我们携手创造更加清洁的世界!