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.
Propulsi kelautan nuklir
Sebuah kapal bertenaga-nuklir dibangun dengan pembangkit tenaga nuklir di dalam sebuah bagian kapal yang disebut sebagai kompartemen reaktor. Komponen pembangkit tenaga nuklir ini termasuk sebuah tempat reaktor baja bekekuatan tinggi, heat exchanger (generator uap), serta pipa, pompa dan katup yang terangkai. Setiap reaktor terdiri dari lebih dari 100 ton lapisan timah, sebagian dibuat radioaktif karena kontak dengan material radioaktif atau dengan aktivasi neutron dari material pengotor dalam timah.