Dans la chronologie d’un projet de géothermie profonde, la prospection constitue la deuxième étape, après les études préliminaires. Elle repose sur des méthodes de surface, telles que les campagnes sismiques (par exemple à l’aide de camions vibreurs), ainsi que sur des forages de prospection. Ces techniques, en partie moins invasives et moins coûteuses, permettent d’améliorer la compréhension du sous-sol et d’identifier les zones présentant un potentiel géothermique prometteur.

La mise en valeur débute généralement par la réalisation d’un ou de plusieurs forages exploratoires, indispensables pour vérifier la présence d’un réservoir géothermique et en mesurer les caractéristiques, notamment la température, la perméabilité des roches et la présence éventuelle d’eau chaude en profondeur. Cette phase permet d’évaluer si le réservoir — ou plus largement le sous-sol — est techniquement exploitable et économiquement viable.

Lorsque les résultats sont positifs, des forages supplémentaires sont réalisés pour l’exploitation du réservoir, incluant les puits de production et, le cas échéant, les puits de réinjection, ainsi que les installations de surface. Cette étape permet de produire de manière durable de la chaleur et, dans certains cas, de l’électricité.