利用地热能有直接利用地热和地热发电两条途径。地热能的直接利用历史悠久。
我国利用地热能有悠久的历史。近代，我国直接利用地热的范围更为广泛，地热这股“暖流”已流遍农、林、牧、副、渔、工业，以及医疗卫生等各行各业。
在农业生产中利用地热温室育种育秧，种植蔬菜。寒冬腊月为市场提供新鲜的西红柿、黄瓜、辣椒、西瓜等果蔬。地热烘干和催芽既可节省燃料，又能提高工效，保证质量。用地下热水灌溉和加温土壤，随时可取；热水中含有多种有助于农作物生长的化学元素，促进作物增产。地下热水为水生作物（水浮莲、红萍、绿萍、水葫芦等）的生长、繁殖、越冬提供了有利条件。
林业上也已广泛使用，地热温室培育苹果苗，可缩短育苗期两个多月；栽培葡萄，可人为地打破休眠期，做到长年结果；还可培育珍贵树种。用地下热水浇灌核桃、苹果、梨、葡萄等多种果树，生长茂盛，果大味鲜。
在畜牧业中，建立牲畜地热浴池，为牲畜治疗皮肤病，消灭吸血寄生虫。供牛羊饮用，增强了消化能力，使牲畜长得膘肥体壮。可利用高温地热水烫煺已屠宰的猪、牛、羊的毛。用地下热水煮饲料喂养牲口等等。
副业上用地热孵化鸡鸭，可控制孵化量的大小，不受季节限制，温差小而稳定，孵化率高，管理方便。可用地下热水加工兽皮、洗羊毛等等。
渔业上用水温40℃的地下热水，使非洲鲫鱼能在北京越冬并生长繁殖。利用温流水高密度放养莫桑比克罗非鱼，三个月内亩产达9000公斤，建立地热温水鱼池，养殖鳗鱼喜获丰收。
此外，采用地热制冷设备，可用来制冰或冷藏蔬菜、瓜果、种子等。利用地下热水还可为沼气池加热，在严寒的季节，沼气池照常产气。帕米尔高原的群众在炽热的岩洞里烤羊肉。西藏的群众经常把牛肉干放在热泉中煮食。西藏农牧民还常常直接用不含有害物质的地下热水沏茶。
工业上利用地下热水来漂染布料，控制车间的温度和湿度。橡胶厂利用地热水供锅炉用水、缫丝厂缫丝用热水。有的地热水井是高浓盐卤水，从中可提取盐类和贵重的微量元素。
还有，可利用地热为房屋取暖，既节煤又干净。利用地热水建立冬季游泳池。
在医疗卫生上，地热温泉浴对皮肤病、风湿性关节炎疗效显著。全国有不少温泉疗养院。
世界上有不少国家利用地热为工农业生产、居民取暖和医疗卫生服务。冰岛利用地热采暖已占全国人口的70％以上，居世界首位。在冰岛，用喷泉的热水就能在室内洗澡和取暖。首都雷克斯雅未克市已经全部利用地热采暖，节约了大量常规能源，大大减轻了城市的环境污染，市内空气洁净，市容幽雅美观，有“无烟城市”美称。冰岛1925年开始利用地热温室栽培蔬菜，1974年开始由地热温室生产的蔬菜和花卉自给有余。全国消耗的热能有80％来自地热。还利用高温蒸汽干燥羊毛、鱼类、海藻、青草和各种谷物。
日本是多火山的国家，地热资源丰富。1916年起利用地热温室栽培花草。并利用地热水取暖、烧饭、洗医疗浴，洁净的温泉水还作为饮用。在农业上，利用地热温室栽培蘑菇、木瓜、香蕉、西红柿、黄瓜等蔬菜及各种花卉，还有热带作物橡胶、椰子等。并用地热加温饲养鳗鱼、鳝鱼；孵化鸡鸭；对猪舍加温等。日本北海道多冰雪的城镇，甚至巧妙地利用地热供暖使道路上的冰雪解冻。
新西兰对地热直接利用也十分重视，除打浅井供家庭采暖、取家庭热水、游泳池热水外，还利用地热蒸汽干燥木材、干燥纸张等。还专门开设温泉、矿泉和治疗浴场。
此外，美国、前苏联、匈牙利、意大利、法国对地热的直接利用也都十分重视，而且发展得比较快。
今后，地热能直接利用的重点领域将是采暖和农业生产。随着常规燃料价格的上涨，利用地热采暖将越来越经济。农业上重点利用地热能提高粮食产量，使以前不能大规模生产商品粮的寒冷地区高产谷物，用地热提高土温，以延长生长季，大幅度增产。加工业方面对地热的直接利用的要求将会有所增长。干旱和缺淡水的地区，将利用地热来淡化盐水。