中低温双工质发电方式，地热水与发电系统不直接接触，而是将地热水的热量传给某种低沸点介质(如丁烷、氟利昂等)，由低沸点介质推动汽轮机进行发电，形成一个封闭循环。这种发电方式由地热水系统和低沸点介质系统组成，其工作过程是：地热井输出的热水进入换热器，在换热器中将热量传给低沸点介质，放热后温度降低了的地热水排入回灌井或作其它应用。低沸点介质在换热器中吸热后变为具有一定压力的蒸汽，推动汽轮机并带动发电机发电。从汽轮机排出的汽体，在冷凝器中凝结成液体，用泵将液体送入换热器，重新吸热蒸发变成汽体。如此周而复始，地热水的热量不断传给低沸点介质，便可连续发电。 发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换器。

　　这种发电方式比闪蒸式发电系统复杂，对于温度较低(一般在150℃以下)、不宜采用闪蒸式发电的地热水，可以采用此方式。从理论上讲，几十度的地热水便可进行发电，但温度过低时经济性差。从经济性考虑，一般温度在90℃以下的地热水不宜用来发电，可用于直接供热。
　　中低温双工质地热发电也可以采用井下换热的方法，即将换热器做成适合置于地热井中的形式(例如采用U形管或同轴管)，低沸点介质在管内流动，直接在井下吸热，产生具有一定压力的蒸汽，然后驱动汽轮机并带动发电机发电。这种方法不需要抽取地下热水，只要将热量取出即可。它有很多优点：(1)不抽出地热水，无排水污染环境的问题；(2)有利于保护地热资源；(3)无过量开采影响地面沉降之忧；(4)可减轻地热水的腐蚀问题。但该方法也受下列因素的限制：(1)要求地下水的流动性(渗透性)较好；(2)地热资源不宜太深；(3)与抽出地热水相比，只能获取一部分热量。