Температура поверхневого шару Землі змінюється по сезонах в залежності від річного балансу теплової енергії, що надходить від Сонця. На деякій глибині (різної в різних районах) не позначається вплив сонячного тепла. Це пояс постійної температури, де цілодобово зберігається одна і та ж температура. У високих широтах шар знаходиться на глибині 20-30 м, в середніх широтах - 15-20 м і в тропічному поясі - 5-10 м. Пояс постійної температури в Москві розташовується на глибині 20 м (4,2 ° С), в Парижі протягом 100 років на глибині 28 м зазначається температура 11,83 ° С. Глибше цього пояса, в напрямку від поверхні Землі до центру, температура поступово підвищується: в середньому на кожні 33 м на 1 ° С. Це так звана геотермічна щабель. Величина геотермической ступені в різних місцях і на різних глибинах неоднакова і коливається від 5 до 150 м. У вулканічних районах з глибиною температура підвищується дуже швидко.
Приріст температури на кожні 100 м поглиблення від зони постійної температури називається геотермічних градієнтом. Він також в різних місцях і на різних глибинах має неоднакову величину. З глибиною в середньому на кожні 100 м температура збільшується на 3 ° С.
Найбільший геотермічний градієнт - 150 ° С / км спостерігався в Бонанца, США, штат Орагон, найменший градієнт - 6 0 С / км - в Вітватерсранді, Південна Африка. Відмінності у величині геотермической ступені і геотермічного градієнта обумовлені різною радіоактивністю і теплопровідністю гірських порід, різними умовами залягання гірських порід (температура вище в шарах, зібраних в складки недавно), гідрохімічними процесами (в залежності від того, які реакції переважають: з виділенням тепла або з поглинанням), температурою підземних вод, циркулюючих в товщі порід.
Передбачається, що якщо в гірських областях пробурити сверхглубокие свердловини (близько 15 - 20 км), то можна отримати готовий рудний розплав. Охолодження надр нашої планети всього на 1 ° С дало б стільки тепла, що на ньому змогли б працювати всі електростанції світу протягом 40.млн. років.
Природний питання: звідки взялося внутрішнє тепло Землі? Термічний баланс Землі складається з енергії, отриманої в результаті гравітаційної енергії, диференціації речовини по щільності, радіоактивного розпаду, хімічних реакцій і фагових переходів, вікового уповільнення обертання Землі, тектоніеской активності. Тиск з глибиною також підвищується. Тиск на межі земної кори і мантії 13 000 атм, на кордоні мантії і ядра - 1 400 000 атм, в центрі Землі - 3 500 000 атм. У центрі Землі тиск в 4 000 000 разів більше, ніж на її поверхні.