形成海洋温差能的源头是太阳能，在各种海洋能之中，海洋温差能属于海洋热能，其能量的主要来源是蕴藏在海洋中的太阳辐射能。海洋温差能具有储量巨大以及随时间变化相对稳定的特点，因此，利用海洋温差能发电有望为一些地区提供大规模的、稳定的电力。

海洋温差能的利用主要是温差发电。早在1881年，法国物理学家阿松瓦尔（J.D′Arsonval）就提出了海洋温差发电的设想。直到1929年才由法国工程师克劳德（G.Claude）建立起试验装置，证实了海洋温差发电的可能性。但是当时限于技术、材料和资金等诸多问题，未能真正建造海洋温差发电站。