Rasprava o učinkovitosti solarne ili geotermalne energije treba sagledati mnogo različitih aspekata, zbog čega ovo pitanje nije tako crno-bijelo kao što se može činiti na prvi pogled. Prvo, potrebno je definirati učinkovitost. Drugo, potrebno je uzeti u obzir lokalne uvjete. Treće, potrebno je uzeti u obzir korištenje energije i postavku. Ova posljednja kategorija također će uključivati je li učinkovitost u smislu korištenja za dom ili komercijalno okruženje.
Općenito, kada se razmatraju vrste energije, solarna ili geotermalna energija svaka nudi neke vrlo dobre alternative tradicionalnim izvorima energije. Solarni paneli, čak i najbolji na tržištu, mogu pretvoriti samo mali postotak svoje energije u električnu energiju, često 20% ili manje. Geotermalna energija možda neće ponuditi bolje rješenje. Zapravo, geotermalna energija se uopće ne koristi za proizvodnju električne energije za pojedinačne domove. Za korištenje geotermalne energije za proizvodnju električne energije, potrebno je koristiti vrlo visoke temperature blizu površine Zemlje. Uvjeti za ovu vrstu generacije dostupni su samo na nekoliko mjesta na planeti, kao što je Island, a kada se izvor koristi, općenito se koristi za opskrbu cijele zajednice. Prosječna učinkovitost geotermalnih elektrana je oko 16%, što ih čini usporedivim sa solarnim oblicima energije.
Učinkovitost se može definirati kao omjer. S jedne strane imate unos energije, a s druge strane imate izlaznu energiju. Da bi energija bila korisna, bila ona solarna ili geotermalna, mora se izvršiti pretvorba. Na primjer, peć mora uzeti energiju koju prima i pretvoriti je u toplinu. Tijekom ove konverzije odvija se proces poznat kao entropija, što jednostavno znači da je energetski potencijal manji od onoga što je postojalo u izvornom stanju. Ovo je također poznato kao drugi zakon termodinamike. Entropija se smatra potrošnom, jednostavno zato što proces stvara praktičniju upotrebu energije.
U većini slučajeva, iako će energetska učinkovitost rezultirati nižim računima za energiju za pojedinca, to možda nije uvijek slučaj sa solarnom ili geotermalnom energijom. Najznačajniji troškovi, u oba slučaja, su troškovi instalacije. Oprema i instalacija za oba mogu biti skupi. Također, ulazi možda neće biti isti u svim područjima. Na primjer, možda je moguće imati vrlo učinkovit solarni sustav, sposoban pretvoriti većinu sunčeve energije u korisnu električnu energiju ili druge oblike energije, ali ako nema izravne sunčeve svjetlosti, tada će najučinkovitiji sustav na svijetu ne čini dobro.
Kada se razmišlja o solarnoj ili geotermalnoj, to je razlog zašto je lokacija toliko važna. Naravno, geotermalna energija je dostupna bilo gdje, u određenoj mjeri. Proces bušenja za dobivanje geotermalne energije možda neće biti lak, ovisno o uvjetima tla. To bi moglo dovesti do dodatnih troškova. Stoga, iako tehnika može biti vrlo energetski učinkovita, ne mora biti vrlo isplativa.