Джерела локальних теплових потоків, що викликають аномалії температур, різноманітні: наявність багаторічно мерзлих порід, тобто могутніх (до сотень метрів) товщ з негативними температурами; присутність порід і руд з підвищеною радіоактивністю; вплив екзотермічних (з поглинанням тепла) і ендотермічних (з виділенням тепла) процесів, що відбуваються в нафтогазоносних горизонтах, покладах вугілля, сульфідних і інших рудах; прояв сучасного вулканізму і тектонічних рухів; циркуляція підземних, у тому числі термальних, вод і ін. Роль кожного з цих чинників визначається геолого-гідрогеологічною будовою. Локальні теплові потоки, як і регіональні, залежать не тільки від наявності джерел, але і від умов перенесення тепла за рахунок теплопровідності гірських порід і конвекції ґрунтового повітря і підземних вод.