Земная кора находится под воздействием внутренних и внешних источников теплоты. Внутренняя теплота Земли связана с выделением тепла из ядра и мантии, вследствие распада радиоактивных элементов (урана, тория, калия и др.). Это так называемое радиогенное тепло, которое предопределяет развитие внутренних (эндогенных) геологических процессов. Другими источниками внутренней тепловой энергии являются гравитационная дифференциация вещества и приливное трение, возникающее при замедлении вращения Земли из-за приливного взаимодействия с Луной и Солнцем.
Внешняя теплота Земли обусловлена мощным солнечным излучением в количестве 5,26 • 1015МДж в год.
Изучение температурного режима верхней части земной коры имеет важнейшее значение при бурении сверхглубоких скважин, а также при глубоком подземном строительстве (проходка тоннелей, шахт и других подземных сооружений). В областях сезонного промерзания грунтов, а также вблизи источников теплового техногенного воздействия температура горных пород также во многом определяет их строительные свойства и требует специального изучения инженерно-геологических разрезов. Следует учитывать, что техногенные (искусственные) источники тепловой энергии (подземная газификация углей, глубинный обжиг, промышленное производство и т. д.) оказывают все большее влияние на температурный режим поверхностной части земной коры и значительно изменяют его.
Тем не менее решающее влияние на температурный режим самой верхней части земной коры оказывает солнечная радиация (99,5 %) и в значительно меньшей степени энергия недр планеты (0,5%). Однако значение последней с глубиной постоянно возрастает.