Soojuselektrijaam kasutab auru turbiinide pöörlemiseks, mis omakorda toidavad elektrigeneraatoreid. Enamik maailma elektrijaamu kasutab töötamiseks soojusenergiat. Soojuselektrijaam määratletakse tavaliselt vee soojendamiseks ja auru tekitamiseks kasutatava kütuse tüübi järgi. Soojusjaama tööks vajaliku auru loomiseks saab kasutada kivisütt, naftat ning isegi päikese- ja tuumaenergiat.
Paljud soojusjaamad töötavad osaliselt suletud ahelas, kasutades nn Rankine’i tsüklit. Vett kuumutatakse kütusega, nagu kivisüsi või tuumaenergia, kuni see muutub auruks. Aur juhitakse läbi mitme kambri, mis muudab selle tugevamaks, kuumemaks ja võimsamaks. Aur jõuab turbiinidesse ja keerutab neid, seejärel surutakse läbi jahutusruumi, kus see võib kondenseeruda tagasi vette. Seejärel saab vett uuesti kasutada auru loomiseks, mis viib ahela lõpule.
Üks soojuselektrijaamade tüüp, mis kiirgab kütteastet, on maasoojusjaam. See kasutab auru ja looduslikult keevat vett, mis tõuseb maapinnast geisrite ja kuumaveeallikate kujul. Geotermilised allikad võivad olla ettearvamatud ja nende kasutusala on mõnevõrra piiratud, kuna need esinevad ainult teatud kohtades, näiteks tektooniliste lõhede kõrval. Sellegipoolest kasutavad geotermilised elektrijaamad vähem energiat kui paljud teised sordid, muutes need kulu- ja ajasäästlikumaks.
Termojaama üks suuremaid probleeme on veest auru tootmiseks kasutatav kütus. Tavalisteks kütuseallikateks on kivisüsi ja muud fossiilkütused, millel on mitmeid sisseehitatud probleeme. Lisaks kättesaadavatele kahanevatele ressurssidele on fossiilkütused üldiselt tugevalt saastavad ja paljude teadlaste arvates on need globaalset soojenemist soodustavaks teguriks. Tuumaallikad on palju puhtamad, kuid tekitavad paljudele muret võimaliku kahjuliku lekke pärast, mis võib ümbritsevaid alasid sajandeid saastada.
Päikesesoojuselektrijaamade eeliseks on see, et nad on saastevabad ja kasutavad ka täielikult taastuvat ressurssi: päikesevalgust. Päikesepaneelide kasutamine päikese neelamiseks, läätsed ja peeglid koondavad seejärel soojuse aurugeneraatori aktiveerimiseks. See tehnoloogia on 21. sajandi alguses lapsekingades; kasutegur ja liikuva päikese muutujad tekitavad jätkuvalt probleeme suure võimsusega päikesesoojuselektrijaama ehitamisel.
Soojuselektrijaam on võimas tööriist planeedi igapäevaelus; paljud piirkonnad saavad suurema osa oma energiast soojusjaamadest. Eksperdid ütlevad, et tehnoloogia nõuab edasiminekut ja täiustusi, et vastata kasvavatele energiavajadustele. Lisaks nõuab surve fossiilkütuste tarbimise vähendamiseks ja madala saastega energiaallikate loomiseks uute ideede, plaanide ja katsetamise valdkonda toomist.