热电联产是将高品位热能用于发电，低品位热能用于供热，实现了能源梯级利用，因此热电联产具有较高的能源综合利用效率。热电联产电厂的种类较多，按电厂性质可划分为企业自备热电厂和区域公用热电厂两类；按热电厂机组类型可划分为抽凝机组热电厂、背压机组(含抽汽背压机组)热电厂和低真空循环水共热电厂。
从全球范围来看，欧洲是热电联产的传统市场，亚太地区是热电联产的主要增长市场，其装机占比已接近50%。在城市供热领域，热电联产也占据着重要地位。2018年，在全球城市供热市场结构中，热电联产供热占比约为78%。目前，世界热电联产发展呈以下７个趋势：推广范围普遍化、机组容量大型化、洁净煤技术高新化、节能技术系统化、热能消费计量化、投资经营市场化，与全球的能源短缺、环境恶化和经济状况密切相关，需要世界各国加强技术合作，推动技术革新，并在投资政策上进行深度合作、创新。
中国从20世纪50年始发展热电联产技术，尤其是进入21世纪后，随着经济、社会的快速发展，城镇化和工业化进程逐步加快，热电联产项目的建设步伐明显提速，单机容量50MW及以下背压机组、300MW亚临界及350MW超临界热电联产技术已大规模采用。目前我国热电联产机组承担了30%的城市热水采暖供热量，约83%的城市工业用汽量。中国热电联产装机规模如图３所示。从图中可以看出，2009年，我国热电联产装机规模约为145GW，到2016年热电联产装机规模已达356GW，2017年达到了435.26GW。截至2019年底，热电联产装机已达5.2亿kW，占全国发电机组总容量的26%。除了供热、供电外，以热电厂为热源，采用溴化锂吸收式制冷技术提供冷水的热电冷多联产系统也在逐步发展。随着天然气管网的不断完善和微型燃气轮机的出现，分布式热电冷三联供能源系统逐步得到发展，为楼宇或园区供热、供冷和供电。
热电联产是采用不同类型的化石能源和可再生能源，在统一的作业环节实现电力热力联合生产的技术。随着分布式能源的发展，出现了应用其他类型能源(包括可再生能源)实施热电联产的技术。例如，国际能源署的研究中罗列了多种将热电联产技术和可再生能源(包括生物质能、地热能、太阳能等)有效结合用于发电制热的范例。
热电联产系统形式多种多样，根据各地的能源结构合理选择适合的形式。“三北”地区可根据其太阳能、风能丰富的特点，优先发展太阳能、风能等可再生资源热电联产系统，提高其消纳能力。生物质资源丰富的农业区县将加快生物质热电联产项目建设及相关技术的创新，解决当地的农林废物燃烧及牧畜排泄物造成的环境污染问题。针对经济发达地区的环境承载力差、经济基础较好等特点，加快分布式、区域型热电联产项目建设，从而解决其资源短缺及环境质量差的困扰。
