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.
Laut
Di dasar laut terdapat banyak cadangan mineral yang dapat dieksploitasi dengan melakukan pengerukan. Keunggulan pengerukan bila dibandingkan dengan penambangan di daratan adalah peralatannya yang dapat dibuat di galangan kapal khusus serta biaya infrastruktur yang lebih rendah. Namun, terdapat pula beberapa kerugian, yaitu masalah yang dipicu oleh ombak dan pasang laut, risiko akumulasi lanau akibat penggalian, serta bahan buangan dari kegiatan penambangan yang dapat terbawa oleh air. Terdapat pula risiko erosi wilayah pesisir dan kerusakan lingkungan hidup.
Endapan-endapan sulfida dalam jumlah yang besar di dasar laut dapat menjadi sumber perak, emas, tembaga, timbal, seng, dan logam-logam lainnya. Endapan-endapan tersebut terbentuk ketika air yang mengalami pemanasan secara geotermal dikeluarkan dari ventilasi hidrotermal di laut dalam. Bijih-bijihnya bermutu tinggi, tetapi terlalu mahal untuk diambil. Penambangan berskala kecil di dasar laut sedang dikembangkan di lepas pantai Papua Nugini dengan menggunakan teknik-teknik robotik, tetapi rintangannya sangat besar.