Sans préjudice des dispositions des articles L. 124-2-4 et L. 124-4, le titulaire d'une autorisation de recherches ou d'un permis exclusif de recherches de gîtes géothermiques a droit par priorité, si ses travaux ont fait la preuve qu'un gîte est exploitable, s'il en fait la demande avant l'expiration de ce titre minier et sous réserve de disposer des capacités techniques et financières prévues par décret en Conseil d'Etat, à l'octroi d'un permis d'exploitation qui englobe les emplacements des forages autorisés ou qui est situé en tout ou en partie à l'intérieur du périmètre de cette autorisation de recherches ou de ce permis exclusif de recherche.
Le permis d'exploitation est accordé, dans les autres cas, après mise en concurrence.

La durée du permis d'exploitation est fixée par l'arrêté qui l'accorde, en prenant en compte les coûts de recherche et d'exploitation et l'équilibre économique du projet. La durée initiale ne peut excéder trente ans.

Le permis d'exploitation confère un droit exclusif d'exploitation dans un volume déterminé, dit “ volume d'exploitation ”, défini par un périmètre et deux profondeurs.
Le permis d'exploitation peut limiter le débit calorifique qui sera prélevé. Il peut également imposer toutes dispositions concernant notamment l'extraction, l'utilisation et la réinjection des fluides calorifères et des produits qui y seraient contenus et, plus généralement, les obligations relatives au respect des intérêts mentionnés à l'article L. 161-1. Il peut abroger l'autorisation de recherches dont dérive le permis d'exploitation, ou réduire les droits qui y sont attachés.

Les dispositions des articles L. 131-3 et L. 131-4 s'appliquent à l'exploitation des gîtes géothermiques par un permis d'exploitation.

L'arrêté initial portant permis d'exploitation ou un arrêté ultérieur de l'autorité administrative peut, à la demande du pétitionnaire, fixer un périmètre de protection à l'intérieur duquel peuvent être interdits ou réglementés tous travaux souterrains susceptibles de porter préjudice à l'exploitation géothermique. La détermination du périmètre de protection, lorsqu'elle n'est pas prévue par l'arrêté initial portant permis d'exploitation, est effectuée selon la procédure prévue à l'article L. 124-5. Le périmètre de protection peut être modifié ou supprimé dans les mêmes formes que celles prévues pour sa détermination.