Los procesos empleados para producir electricidad a partir de fluidos geotérmicos de alta temperatura dependen de las características termodinámicas de dichos fluidos en su almacén profundo.

A este respecto, se pueden diferenciar tres tipos de yacimientos geotérmicos de alta temperatura:

• Yacimiento de vapor seco
• Yacimiento de agua sobrecalentada o vapor húmedo
• Yacimiento de salmueras

En los yacimientos de vapor seco el fluido, debido a las condiciones de presión y temperatura, se encuentra en fase gaseosa, y está constituido por una mezcla de vapor de agua y gases. En los yacimientos de agua sobrecalentada, debido a las elevadas presiones, el fluido se encuentra en fase líquida. Cuando se comunica con la superficie mediante el sondeo y, por lo tanto, se pone a la presión atmosférica, se produce una mezcla de fases dando lugar a una cantidad de vapor, que una vez separado del agua caliente puede ser enviado a turbinas, y a una cantidad de agua caliente de menor entalpía que la original de almacén. Los yacimientos de salmueras constituyen una variedad de los campos de agua caliente, pero que debido a la elevada concentración en sales es difícil producir el flash y la consiguiente mezcla de vapor de agua. Por ello es necesario que cedan toda su entalpía (y temperatura) a un fluido que puede utilizarse en las turbinas y que generalmente es agua dulce.

Para cada uno de estos tipos de yacimientos de alta temperatura existe una tecnología de aprovechamiento energético.

Yacimientos de vapor seco. Se pueden explotar mediante dos tipos de ciclos termodinámicos:
“Ciclo directo sin condensación”. Tras su paso por turbinas el vapor escapa libremente a la atmósfera. Los costes de instalación son muy bajos, pero también su eficacia es muy baja. Se suelen emplear en plantas piloto, o en unidades aisladas de pequeña potencia.
“Ciclo directo con condensación”. Esta tecnología es la más común en los grandes campos geotérmicos de vapor seco. El vapor después de su paso por turbinas es condensado, separándose los gases.

Yacimientos de agua sobrecalentada. Estos campos se explotan mediante ciclo semidirecto con flash en una o varias etapas y con condensación. Este ciclo es el utilizado en la mayor parte de las centrales geotermoeléctricas. La primera operación que se realiza es la separación de las fases vapor y agua líquida. El vapor se envía a la turbina de alta presión. El agua separada, todavía muy caliente, es sometida a nuevos flashing, con separación de vapor a baja presión que se envía a turbinas de baja presión. Esta operación puede ser repetida tantas veces como lo permita la entalpía o temperatura del agua separada.

Yacimientos de salmueras. Estos campos han de ser explotados mediante ciclos binarios. En ellos el fluido geotérmico cede su calor a un fluido binario, que una vez adquirido el calor y ya en fase vapor pasa a las turbinas. Posteriormente, tras un proceso de condensación, el fluido binario vuelve al intercambiador, por lo que este fluido se encuentra en un circuito cerrado. Cuando el fluido geotérmico tiene suficiente entalpía (>200 kcal/kg), se puede utilizar como fluido binario agua.
Sin embargo cuando el fluido geotérmico tiene menor entalpía (yacimientos de media temperatura), se usa como fluido binario compuestos con bajo punto de ebullición (como los denominados freones).