Die Geothermie erfüllt die Kriterien der Nachhaltigkeit. Sie gehört somit zu den regenerativen Energiequellen, da ihr Potenzial sehr groß und nach menschlichem Ermessen unerschöpflich ist. Theoretisch würde allein die in den oberen 3 Kilometer der Erdkruste gespeicherte Energie ausreichen, um die Welt für etwa 100.000 Jahre mit Energie zu versorgen. Ein entscheidender Einfluss muss jedoch dem Wärmeträgerfluid (Wasser oder Dampf) beigemessen werden. Wird die Wärme über das Fluid im großen Maßstab dem Untergrund entzogen, so wird, in Abhängigkeit von den geologischen Rahmenbedingungen, regional mehr Wärme entzogen, als durch den natürlichen Wärmestrom zunächst "nachfließen" kann. So gesehen wird die Wärme zunächst "abgebaut". Nach Beendigung der Nutzung werden sich jedoch die natürlichen Temperaturverhältnisse nach einer gewissen Zeit wieder einstellen. Geothermie ist eine der wenigen erneuerbaren Energien, die bei der Stromerzeugung grundlastfähig ist. Sie leistet daher einen entscheidenden Beitrag bei der Gestaltung eines Energiemixes aus regenerativen Energien. Nach den Vorstellungen der Branche werden durch Geothermie bis zum Jahr 2020 mehr als 20 Millionen Tonnen Kohlendioxid eingespart. Die Kosten für eine Tonne CO₂-Einsparung liegen bei etwa 70 € (Vergleich: Photovoltaik 2210 €).

Kleinere, kaum oder nicht spürbare Erderschütterungen sind bei Projekten der tiefen Geothermie in der Stimulationsphase nicht ungewöhnlich. Diese können jedoch, wenn das Geothermieprojekt in einem Erdbebengebiet liegt, vorhandene Spannungen im Untergrund abbauen und dabei stärkere Erdstöße auslösen.

Dies war zum Beispiel bei dem Geothermieprojekt Deep Heat Mining Basel in Kleinhüningen im Großraum Basel/Schweiz der Fall: Seit dem 8. Dezember 2006 gab es im Abstand von mehreren Wochen bis zu einem Monat fünf leichte Erschütterungen mit abnehmender Magnitude (von 3,4 bis 2,9 auf der Richterskala). Dadurch entstand ein Schaden zwischen 3 und 5 Mio. Franken (ca. 1,8 bis 3,1 Mio. Euro), verletzt wurde niemand.

Inzwischen hat die Staatsanwaltschaft in Basel gegen den Geschäftsführer der Firma Geothermal Explorers Ltd. wegen Sachbeschädigung mit großem Schaden sowie der Verursachung eines Einsturzes Anklage erhoben.

Die Erde beruhigt sich nach derartigen Vorfällen meist nur langsam und es kommt oft zu einer ganzen Serie kleinerer Erdstöße. Über das weitere Vorgehen des Projektes ist noch nicht entschieden worden, zunächst sind alle verfügbaren Daten auszuwerten (Stand März 2007).

Bei der Förderung von Thermalfluiden (Wasser/Gas) stellen ggf. die Wasserinhaltsstoffe eine Umweltgefahr dar, falls das Fluid nicht reinjiziert wird. Die Reinjektion der Thermalfluide ist jedoch mittlerweile Standard.

Enthalten die durchströmten Erdschichten Sulfide, so kann giftiger Schwefelwasserstoff freigesetzt werden.

Im Bereich der oberflächennahen Geothermie gehört das Risiko, bei Nutzung eines tieferen Grundwasserleiters den trennenden Grundwassernichtleiter derart zu durchstoßen, dass ein die Grundwasserstockwerke verbindendes Fenster entsteht, mit der möglichen Folge nicht gewünschter Druckausgleiche und Mischungen. Bei einer ordnungsgemäßen Ausführung der Erdwärmesonde wird dies allerdings zuverlässig verhindert.

Ein weiteres negatives Beispiel ist die badische Stadt Staufen. Dort hob sich der Boden nach Geothermiebohrungen an, so dass bis auf weiteres Schäden in zweistelliger Millionenhöhe entstanden.