Le centrali termoelettriche (comprese quelle che usano gli elementi fissili o bruciano il carbone, il petrolio, o il gas naturale) ed i motori termici generalmente, non convertono tutta la loro energia disponibile in elettricità, sprecando energia in eccesso come calore eccedente.
Bloccando il calore eccedente, gli impianti di cogenerazione permettono un uso più totale di energia rispetto alla generazione convenzionale, raggiungendo potenzialmente un'efficienza del 70% circa, rispetto al 35% degli impianti convenzionali. Ciò significa che deve essere consumato meno combustibile per produrre la stessa quantità di energia utile.
La CHP è più efficiente quando il calore può essere usato in loco o molto vicino. L'efficienza generale è ridotta quando il calore deve essere trasportato a lunghe distanze. Questo richiede tubi isolanti, che sono costosi ed inefficienti; considerando che l'elettricità può essere trasmessa lungo un canale comparativamente molto più semplice la scelta migliore è quella di trasformare l'energia termica in elettricità nello stesso luogo di produzione del calore.
Gli impianti di cogenerazione si trovano comunemente nei sistemi di riscaldamento centralizzati di un quartiere delle grandi città, degli ospedali, delle prigioni, delle raffinerie di petrolio, delle cartiere, degli stabilimenti di trasformazione dell'acqua di scarico, dei pozzi di recupero dell'olio e degli impianti industriali con grandi necessità di calore.
La micro cogenerazione è una cosiddetta risorsa energetica distribuita (DER) e viene utilizzata per richieste energtiche basse, come quelle di una famiglia o di una piccola impresa.
Anzichè combustibile usato solo per riscaldare la casa o l'acqua calda sanitaria, una parte dell'energia è convertita in elettricità oltre che calore. Questa elettricità può essere usata all'interno della sede o delle zone commerciali o essere venduta nuovamente. Le installazioni esistenti di microcogenerazione usano quattro tecnologie differenti: motori a combustione interna, motori Stirling, motori a vapore a ciclo chiuso e cellule a combustibile.
