太阳辐射到地球上的热量,陆地吸收,空气也吸收,但都比不上海洋吸收得多。这不仅是因为海洋占地球表面积的70%,而且还因为海水的热容量大:比土壤大2倍,比花岗岩大5倍,比空气大3000多倍。海水温差发电,就是想把海洋吸收的这些热量利用起来。海水温差发电的原理很简单,即先将海洋表面温度较高的海水引入真空锅炉,由于压力突然大幅度下降,如降到0.03大气压下,24℃的水也会沸腾,于是温海水产生的蒸汽就可带动汽轮发电机发电,然后再用深层冷一些的海水冷凝气;也可以用温度较高的表层海水给沸点较低的氨或氟利昂加热后发电。在20世纪70年代末,美国已制成温差发电的实验装置,发电能力为50千瓦,有人计算,如果把南北纬20°以内的海洋充分利用起来,海水温度只需降低1℃,就将发出600亿千瓦的电,可见温差发电的潜力是很大的。

形成海洋温差能的源头是太阳能。海洋温差能属于海洋热能,其能量的主要来源是蕴藏在海洋中的太阳辐射能。海洋温差能具有储量巨大、随时间变化相对稳定的特点,利用海洋温差能发电有望为部分地区提供大规模的、稳定的电力。
海水温差发电技术是以海洋受太阳能加热的表层海水(25℃-28℃)作为高温热源,以500-l000米深的海水(4℃-7℃)作为低温热源,用热机组成的热力循环系统进行发电的技术。
海洋温差能的利用主要是温差发电,从高温热源到低温热源,可能获得总温差15℃-20℃左右的有效能量。