Les gîtes géothermiques à basse température ne peuvent être exploités qu'en vertu d'un permis d'exploitation accordé par le préfet.
Le titulaire d'une autorisation de recherches peut seul obtenir, pendant la durée de cette autorisation, 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 ladite autorisation.
De plus, si ses travaux ont fourni la preuve qu'un gîte est exploitable et s'il en fait la demande avant l'expiration de l'autorisation, le titulaire a droit à l'octroi d'un permis d'exploitation.
Un décret en Conseil d'Etat précise les cas dans lesquels l'enquête publique à laquelle a été soumise la demande d'autorisation de recherches peut dispenser d'enquête la délivrance d'un permis d'exploitation.
L'arrêté portant permis d'exploitation confère un droit exclusif d'exploitation dans un volume déterminé, dit volume d'exploitation défini par un périmètre et deux profondeurs. L'arrêté institutif peut limiter le débit calorifique qui sera prélevé.
La validité du permis ne peut excéder trente ans. Il peut être prolongé par périodes ne pouvant chacune excéder quinze ans.
L'arrêté 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 aux intérêts mentionnés à l'article 79. Il peut abroger l'autorisation de recherches dont dérive le permis d'exploitation, ou réduire les droits qui y sont attachés.
L'arrêté portant autorisation de recherches ou permis d'exploitation, ou un arrêté ultérieur pris après enquête publique, peut 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.
Le périmètre de protection peut être modifié ou supprimé dans les mêmes formes.