Elektrárny tohoto typu, označovaného zkráceně OTEC, mají podle návrhů v podstatě podobu plovoucích plošin, na kterých se s využitím hladinové teploty oceánu převádí kapalný čpavek (má nízký bod varu) na páru, která následně pohání turbínu. Čpavkové páry se následně zkapalní pomocí studené vody čerpané z hloubky oceánu a cyklus se opakuje. Podobná elektrárna je podle propočtů až stokrát efektivnější než elektrárny využívající vln na oceánu.

Podobné elektrárny je možné budovat v poměrně širokém pásu mezi 20. stupněm severní a jižní šířky. Teplota oceánské vody u hladiny se v této oblasti pohybuje nad 20 stupni Celsia, zatímco v hloubce má jen pět stupňů Celsia. Přečerpávání a následné vypouštění vody s jinou teplotou vyvolávalo obavy z ohrožení životního prostředí vzhledem k možnosti, že promíchávání vody způsobí nežádoucí množení řas a naruší potravinové řetězce založené na planktonu.

Nová studie nicméně dokazuje, že pokud bude voda ze zařízení vypouštěna v 70 metrech místo původně navržených 30 až 40 metrech, dopady na rovnováhu biotopů nehrozí.

Ačkoli Národní úřad pro oceány a atmosféru neměl žádná pravidla pro udělování licencí, nyní se zdá, že nic nebrání vybudování prvních prototypů. Společnost Makai Ocean Engineering spolupracuje se společností Lockheed Martin na prvním prototypu o výkonu jeden megawatt a zároveň připravuje návrh desetkrát výkonnějšího prototypu na havajském ostrově Oahu.

Nezávisle připravuje podobný projekt francouzská státní společnost DCNS Group, která chce vyzkoušet desetimegawatovou elektrárnu nedaleko karibského ostrova Martinique. A společnost OTEC International chystá megawattovou elektrárnu také na Havajských ostrovech.