สถานีพลังงานความร้อนเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้ไอน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ก่อนที่พลังงานไฟฟ้านั้นสามารถจ่ายให้กับมวลชนพลังงานเคมีจะต้องถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนซึ่งจะถูกใช้เพื่อผลิตพลังงานเชิงกล กระบวนการนี้อาศัยเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นถ่านหินซึ่งหมายความว่าไฟฟ้าที่ผลิตผ่านกระบวนการนี้ไม่ใช่พลังงานสะอาด
พลังงานทางเลือกโดยทั่วไปจะใช้ในการจำแนกทางเลือกในการผลิตพลังงานที่สามารถใช้แทนเชื้อเพลิงฟอสซิล แม้ว่าบางคนอาจต้องการวางสถานีพลังงานความร้อนในหมวดหมู่นี้เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้อาจลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่พวกเขาไม่ใช่ทางเลือก เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นสิ่งจำเป็นในกระบวนการผลิตพลังงานความร้อน จริงๆแล้วมันคือการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติที่เริ่มต้นกระบวนการ
ในสถานีพลังงานความร้อนที่ใช้ถ่านหินเชื้อเพลิงฟอสซิลจะถูกเผา ทำได้เนื่องจากถ่านหินมีพลังงานเคมีที่จะผลิตความร้อน การเผาไหม้ถ่านหินและการผลิตความร้อนเกิดขึ้นภายใต้หม้อไอน้ำซึ่งเป็นภาชนะที่มีน้ำปริมาณมาก เมื่อน้ำได้รับความร้อนกระแสจะถูกสร้างขึ้นซึ่งส่งผลให้เกิดพลังงานความร้อน
พลังงานความร้อนบรรจุอยู่เพื่อให้มีระดับความดันสูง เมื่อสิ่งที่อยู่ภายใต้ความกดดันมันจะหนีออกมาจากช่องเปิดถ้ามีการเปิด ในกรณีนี้เส้นทางการหลบหนีคือผ่านกังหันซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นแฟนตัวยง เมื่อพลังงานความร้อนแรงดันสูงไหลผ่านกังหันมันจะหมุนสร้างพลังงานกล
มีเส้นทางที่เชื่อมต่อกังหันกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พลังงานกลของกังหันหมุนทำให้พลังงานสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเชื่อมต่อกับกรอบการกระจายช่วยให้พลังงานไฟฟ้าจะถูกกระจายจากสถานีพลังงานความร้อนไปยังมวล กระแสที่ไหลผ่านกังหันจะถูกส่งไปยังเครื่องควบแน่นซึ่งจะถูกทำให้เย็นลง การระบายความร้อนของไอน้ำทำให้สามารถเปลี่ยนรูปแบบและกลายเป็นน้ำได้อีกครั้ง เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นน้ำจะถูกส่งกลับไปยังหม้อไอน้ำเพื่อสร้างกระบวนการวัฏจักร
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนมีข้อดีและข้อเสีย ตัวอย่างเช่นสิ่งอำนวยความสะดวกประเภทนี้สามารถดำเนินการเป็นระยะเวลานานโดยไม่ต้องปิดตัวลงเพื่อการบำรุงรักษา มักจะถูกกว่าการใช้งานมากกว่าโรงไฟฟ้าประเภทอื่นและต้องการพื้นที่น้อยกว่าโรงไฟฟ้าหลายแห่ง อย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือการใช้งานโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนอาจส่งผลให้เกิดมลภาวะในระดับสูง
