山西具有較豐富地熱能資源。山西地熱資源的形成、 類型與分布受本省地質構造，水文地質條件等諸多因素的控制。全省地熱資源形成類型按地熱水資源形成的地質作用和賦存條件，可分為新生代沉積斷陷盆地型和褶皺隆起斷裂型兩種類型的中低溫地熱資源。新生代沉積斷陷盆地型為山西省地下熱水資源的主要類型，山西地質構造的特點是受祁呂賀系前弧東翼的控制又遭到新華夏體系的干擾， 在山西中部形成了呈多字型雁行排列的新生代沉積斷陷盆地，自北而南為大同盆地、忻州盆地、太原盆地、臨汾盆地、 運城盆地。

 

  這些盆地也是新構造活動強烈的地區，盆地中部和邊緣斷裂構造十分發育，絕大部分破壞性地震也集中在這一地區，為著名的地震帶。物探資料表明，有的深大斷裂，直斷至地殼深處，切至莫霍面，如沿斷裂有新生代玄武巖多期噴發亦可證實。臨汾盆地人工地震測探資料也說明汾河斷裂已切至莫霍界面。一系列深大斷裂，形成溝通熱源和熱水活動的通道。盆地上覆巨厚的松散細粒堆積，形成很好的保溫蓋層。大氣降水入滲及地表水滲漏補給，水量較大，地下水的補給，徑流和排泄條件較好。深部的地熱以傳導的方式向地表運動， 并將巖石及其充填的孔隙水，裂隙水，經深部熱能加熱而形成地熱水，貯存在松散沉積層的孔隙熱儲層內， 或貯存于盆地基底的基巖裂隙巖溶熱儲層內，通過傳導或水熱對流，向地面運動。因此，在盆地邊緣斷裂帶及盆地基底部分隆起部位，形成與分布著30多處地熱導常區， 地熱梯度一般為3．5℃/100m，高者可達7℃/100m，北起天鎮縣長城腳下，南至臨猗縣黃河岸邊，均有溫泉，地熱井出露，水溫在20℃～89℃之間，最高達104℃。褶皺隆起構造類型地熱水資源，主要分布在構造隆起地區，受斷裂構造控制，活動性斷裂發育。大氣降水和河水滲入補給經深循環而形成地熱水，水溫較高，礦化度一般小 于1mg/L。如渾源縣湯頭溫泉區，位于恒山隆起帶東端與唐河斷裂帶復合部，溫泉水溫在60℃以上。盂縣寺平安溫泉區， 構造單元屬五臺山隆起帶南端，太行山斷裂隆起中斷西側， 與滹沱河谷三組斷裂帶的交匯處，總礦化度0．77～0．89mg/L。迄今為止，山西還沒有發現近代火山或巖漿活動類型的中、高溫地熱資源。全省調查、勘探、開發利用的地熱能資源僅限于熱水型地熱的熱效益。主要分布在省內中部大同、忻州、太原、臨汾、運城等5大盆地的臨猗、夏縣、襄汾、曲沃、太原、清徐、忻州、定襄、原平、陽高、天鎮、渾源等32個縣市區內。從已發現的上述地熱田中地熱水出露點看，相對集中在運城、臨汾、忻州、大同4大盆地中。全省勘探考察發現水溫在20℃以上的地熱水出露點200多處，其中天然出露的溫泉25個，水溫以20℃～40℃的熱水為主，41℃～60℃的熱水次之，61℃以上的地熱水點較少。