활용되지 않고 있는 공기 중이나 지중, 수중에 있는 자연의 열에너지를 이용하는 방식.

"자연열 발전은 공기 중이나 지중, 수중의 열 등 자연계에 존재하는 열에너지를 이용하여 냉방과 난방을 하거나 물을 끓인다. 자연열은 다른 연료의 연소 없이 에너지를 만들 수 있는 친환경 에너지이다. ‘히트펌프 시스템’이라는 열 이동 기계를 이용해 열을 모으고 배분한다. 원리는 냉장고와 에어컨의 가동수단과 유사하다. 히트펌프는 열을 온도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 보내는 역할을 한다. 저온 열원인 자연열은 히트 펌프 기술의 발달로 활용도가 높아지고 있다. 하천수와 해수의 경우 자연열은 동절기에는 열원이 되고, 하절기에는 냉각수로 이용한다. 여름철 수온이 주위의 기온보다 낮고 겨울철에 높은 특징을 활용한다. "

온실가스 발생을 억제한다. 기존의 전기와 가스로 급탕하거나 냉난방하는 것에 비해 20~50%이상의 에너지 절감이 가능하다. 태양열이나 풍력에 비해 설치 비용이 적고, 간단하다. 냉·난방시스템에 활용도가 높다.

보일러와 냉동기를 이용하는 기존 방식에 비해 초기 투자비용이 많이 든다. 경제성과 효율성을 높이기 위해서는 사회기반시설로 배관망을 설치하고 운영해야 한다. 히트펌프의 승온 기술이 에너지 효율을 좌우한다.

자연열 발전에 대한 연구는 2000년부터 꾸준히 증가하고 있다. EU와 일본, 중국 등을 중심으로 지하수, 공기, 하천수와 해수의 자연열을 활용한 기술 개발이 늘고 있으며, 건물의 탄소제로를 위한 방식으로 활용하고 있다.