Een goede inschatting van aquifereigenschappen is cruciaal voor het ontwikkelen van een geothermiesysteem. Er is een aantal mogelijkheden om de ondergrond in kaart te brengen. Daarbij is het ook van belang om de geologische historie en opbouw te kennen. Doordat de Nederlandse ondergrond rijk is aan olie, gas en steenkool zijn veel gegevens van de ondergrond verzameld. Deze gegevens zijn grotendeels openbaar beschikbaar.
Er zijn drie soorten basisgegevens die gebruikt kunnen worden om de diepe ondergrond in kaart te brengen, namelijk:
Logmetingen (fysische boorgatmetingen)
In de olie- en gas- en ook geothermische industrie is het gebruikelijk om tijdens exploratie- en productieboringen diverse metingen te doen in het boorgat. Op basis van deze metingen (logs) kunnen verschillende typen gesteente en hun eigenschappen worden onderscheiden. Zo geeft een Gamma-Ray informatie over het type gesteente, en de Density-Neutron en Sonic (onder meer) over porositeit. Wanneer kernplugmetingen beschikbaar zijn waarin zowel porositeit als permeabiliteit is gemeten (blauwe stippen in de onderstaande figuur), dan kan uit een porositeitslog een permeabiliteitslog worden berekend.
Kernen
Soms besluit een maatschappij om gesteentekernen te nemen. Hierbij wordt een stuk gesteente (kern) uitgeboord en naar het oppervlak gehaald. Alleen op basis van een kern kunnen de eigenschappen van een laagpakket in detail bepaald worden. Dit gebeurt in een specialistisch laboratorium. Veel bepaalde eigenschapen zijn porositeit, permeabiliteit en sterkte van een gesteente. Hiervoor gebruikt men kernpluggen uit de kern.
Seismiek
Seismiek is een methode om een beeld te krijgen van de ondergrond. Bij het schieten van seismiek worden drukgolven de ondergrond in gestuurd. Het principe van seismiek is gebaseerd op de reistijd van een drukgolf van het aardoppervlak, naar een laagvlak en weer terug naar het aardoppervlak. Op basis van reistijden van een grote set drukgolven kan de opbouw van de ondergrond worden gereconstrueerd. In de onderstaande figuur geven de rode, blauwe en grijze lijnen overgangen aan tussen verschillende soorten gesteente.