Die Temperatur steigt mit zunehmender Erdtiefe. Der geothermische Gradient beschreibt die Rate dieses Temperaturanstiegs und beträgt typischerweise etwa 25–30 °C pro Kilometer in der oberen Erdkruste, wobei die Werte je nach tektonischer Umgebung stark variieren.

In stabilen kontinentalen Gebieten ist der Gradient relativ gering; in vulkanischen Regionen und an mittelozeanischen Rücken kann er deutlich steiler sein. Zu den Wärmequellen zählen die Restwärme aus der Planetenakkretion, der Zerfall radioaktiver Isotope und die latente Wärme aus der Kernkristallisation. Der an der Oberfläche gemessene Wärmestrom spiegelt den Gradienten und die Wärmeleitfähigkeit des Gesteins wider.

Die Kenntnis des geothermischen Gradienten ist unerlässlich für die Interpretation metamorpher Bedingungen, die Planung tiefer Bohrungen und die Bewertung des geothermischen Energiepotenzials. Bei ausreichend hohem Gradienten kann heißes Wasser oder Dampf zur Stromerzeugung oder direkten Beheizung gewonnen werden. Lokale Anomalien weisen häufig auf Magmakörper oder zirkulierende Fluide hin.

• Anstiegsrate der Temperatur mit zunehmender Tiefe
• Im Durchschnitt 25–30 °C/km in der kontinentalen Kruste.
• Variiert je nach tektonischer Umgebung
• Wichtig für Geothermie und Metamorphose