Pri obeh elektrarnah pridobimo elektriko na ta način, da toploto izkoristimo za uparjanje vode, para poganja parno turbino, ta pa generator. Razlika med jedrsko in termo elektrarno pa je v tem, da pri jedrski elektrarni toploto za uparjanje vode dobimo v jedrskem reaktorju, v katerem poteka cepitev uranovih jeder (jedrska reakcija), pri termoelektrarni pa daje toploto zgorevanje (kemična reakcija).

Glavna slabost jedrskih elektrarn je, da je v mnogih državah šibka njena družbena sprejemljivost, ker mnogi ljudje dojemajo jedrsko energijo kot nekaj nevarnega.

Termoelektrarna dobi energijo za svoje delovanje (toploto) iz zgorevanja, torej kemične reakcije med gorivom (npr. ogljikom, ki je v premogu) in kisikom iz zraka. Jedrska elektrarna pridobi toploto iz jedrske reakcije – cepitve uranovega jedra. Toploto pa obe elektrarni pretvorita v električno energijo s pomočjo pare, ki poganja parno turbino, ta pa generator.

Prednost termoelektrarn je, da jih je možno zgraditi razmerom poceni in hitro (še posebno, če gre za termoelektrarno na plin ali nafto). Velika pomanjkljivost pa je izpust ogljikovega dioksida (približno 1 kg/kWh električne energije) in vedno višja cena goriva ter posledično tudi cena pridobljene električne energije.

Tudi plinska elektrarna je termoelektrarna, le da je delovni stroj plinska turbina namesto parne turbine. Plinska elektrarna ne potrebuje parnega kotla, ker poteka zgorevanje v zgorevalnih celicah v samem stroju, ki deluje enako kot reakcijski motorji letal.

Nafta in naravni plin sta nastala v geoloških plasteh po mnogih milijonih let segrevanja in stiskanja prazgodovinskega planktona in alg, ki so se vsedale na morsko dno. Premog je nastal iz rastlinskih ostankov, ki so prišli in milijone let ostali v geoloških plasteh pod velikih pritiskom brez prisotnosti zraka.

Taka termoelektrarna, ki je istočasno tudi toplarna, ima z vidika okolja pomembno prednost, da lahko za ogrevanje hiš izkoristi toploto zgorevanja (premoga, nafte, plina), ki je ni mogoče v celoti pretvoriti v električno energijo. Temu pravimo soproizvodnja električne in toplotne energije.

Med najmočnejše termoelektrarne v svetu spada taiwanska Taichung s 5830 MW električne moči, ki spada s svojim izpustom CO2 v okolje med prav tako največje onesnaževalce okolja.

V Evropi velja za najmočnejšo poljska termoelektrarna Belchatow s 4440 MW električne moči.

Poudariti je potrebno, da so zgornje enote sestavljene iz večjega števila posameznih enot (n.pr. v taiwanskem primeru, iz 8 enot po dobrih 730 MW). Nikjer v svetu ne srečamo enote, ki bi bila recimo močnejša od 1700MW, ker tako močnih generatorjev električne energije enostavno ni. Najmočnejšega bo imela finska jedrska elekrarna Olkiluoto III, z močjo 1650MW električne energije.

Premog je nastal iz rastlinskih ostankov, ki so prišli in milijone let ostali v geoloških plasteh pod velikih pritiskom brez prisotnosti zraka.

Premog je od začetkov industrializacije najpomembnejši vir energije. Izkoriščamo jo tako, da ob kurjenju premoga dobimo toploto, ki jo lahko uporabimo za ogrevanje, industrijske procese in pretvorbo v električno energijo.

Premog ni nevaren. Vendar pa se je od začetka industrijske dobe do danes, predvsem zaradi zgorevanja premoga, ki je bil dolgo časa eden glavnih virov energije v industrijskih državah, sprostilo zelo veliko ogljikovega dioksida. Ta vpliva na izsevanje toplote Zemlje nazaj v vesolje, tako da se ravnotežje med prejeto toplote s Sonca in oddano nazaj v vesolje vzpostavlja pri višji temperaturi. Temu rečemo učinek tople grede, ki povzroča globalno segrevanje, kar je eden največjih izzivov človeštvu v sedanjem času.