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
Energi angin lepas pantai diperoleh dari pergerakan turbin angin yang ditempatkan di laut; pembangkit listrik semacam ini memiliki keunggulan, karena kecepatan angin di laut lebih tinggi daripada di daratan, walaupun ladang angin sebenarnya membutuhkan biaya yang lebih besar untuk dibangun di lepas pantai. Ladang angin lepas pantai pertama didirikan di Denmark pada tahun 1991, dan kapasitas kincir angin di lepas pantai Eropa mencapai 3 GW pada 2010.