Na początku pobierana jest woda ciepła - powierzchniowa oraz chłodna - głębinowa. To jest pierwszy z systemów, drugi natomiast (jak widać na poniższym obrazku) jest systemem zamkniętym, w którym znajduje się płyn roboczy, tj. substancja o niskiej temperaturze wrzenia, np. amoniak. Następnie owy płyn wrze, pod wpływem wody powierzchniowej, i, jako gaz, napędza turbinę tworząc energię. Z pomocą zimnej wody głębinowej płyn roboczy jest skraplany, a woda używana do zmiany stanu skupienia jest wypuszczana z powrotem do oceanu i odtąd proces się powtarza.