Konversi energi termal lautan
Siklus kalor yang sesuai dengan OTEC adalah siklus Rankine, menggunakan turbin bertekanan rendah. Sistem dapat berupa siklus tertutup ataupun terbuka. Siklus tertutup menggunakan cairan khusus yang umumnya bekerja sebagai refrigeran, misalnya ammonia. Siklus terbuka menggunakan air yang dipanaskan sebagai cairan yang bekerja di dalam siklusnya.
Meski sistem OTEC adalah suatu teknologi terbaru, konsepnya memiliki jalan pengembangan yang panjang. Dimulai pada tahun 1881, yaitu ketika Jacques Arsene d'Arsonval, fisikawan Prancis yang mengajukan konsep konversi energi termal lautan. Dan murid d'Arsonval, George Claude yang membuat pembangkit listrik OTEC pertama kalinya di Kuba pada tahun 1930. Pembangkit listrik itu menghasilkan listrik 22 kilowatt dengan turbin bertekanan rendah.
Pembangkit listrik
Di dalam pembangkit listrik tenaga panas, daya mekanik dihasilkan oleh mesin panas yang mengubah energi panas, seringkali dari pembakaran bahan bakar, menjadi energi putar. Sebagian besar pembangkit listrik panas menghasilkan uap, dan oleh karenanya ia sering juga disebut pembangkit listrik tenaga uap. Tidak semua energi panas dapat dialihbentukkan menjadi energi listrik, menurut hukum kedua termodinamika. Sehingga, selalu terdapat panas terbuang ke lingkungan. Jika buangan panas ini dimanfaatkan, untuk proses industri atau pemanasan distrik, maka pembangkit listrik biasa disebut sebagai pembangkit listrik kogenerasi atau pembangkit listrik kombinasi. Di negara-negara di mana pemanasan distrik menjadi hal biasa, terdapat pembangkit panas yang disebut pembangkit didih panas saja. Suatu jenis pembangkit listrik yang penting di Timur Tengah menggunakan produk sampingan panas untuk desalinasi air laut menjadi air minum.