Entre 4 et 5 km de profondeur, le sous-sol a une température pouvant atteindre 150° C. Le système pétrothermal exploite les roches chaudes du socle cristallin (granits, gneiss). Étant donné que cette roche est compacte, l’eau n’y coule pas ou à peine. Afin de permettre un écoulement de l’eau, la roche doit être fracturée artificiellement. Pour cela, de l’eau froide est injectée avec des pressions élevées grâce à un forage dans le sous-sol profond. De nombreuses petites fissures sont ainsi créées dans la roche. L’eau y circule et se réchauffe dans un grand échangeur de chaleur créé au sein du massif rocheux. L’eau chaude re-pompée à la surface par un deuxième forage peut être utilisée énergétiquement. Cette procédure est également appelée «Hot Dry Rock», «Deep Heat Mining» ou «Enhanced Geothermal System (EGS)».

En Suisse, le système pétrothermal est destiné en premier lieu à produire de l’électricité. De cette façon, le Conseil fédéral vise à gagner annuellement environ 4,4 milliards de kWh d’électricité jusqu’en 2050. Cela correspond environ à la moitié de la production annuelle de la centrale nucléaire de Gösgen ou à une fois et demi celle de la centrale nucléaire de Mühleberg. Cette production d’électricité engendre également beaucoup de chaleur comme produit résiduel. Cette dernière peut servir à chauffer des installations industrielles ou des quartier entiers par le biais d’un réseau de chaleur à distance ou mettre à disposition de la chaleur de traitement pour l’industrie.