隨著地層深度的增加，溫度也會升高。地溫梯度是指溫度上升的速率，通常在上地殼中約為每公里25-30攝氏度，但具體數值會因構造環境的不同而有很大差異。

在穩定的大陸內部，地熱梯度相對較低；而在火山區和大洋中脊，地熱梯度則可能陡峭得多。熱源包括行星吸積產生的殘餘熱、放射性同位素衰變產生的熱、地核結晶產生的潛熱。地表測得的傳導熱流反映了地熱梯度和岩石的熱導率。

了解地熱梯度對於解讀變質條件、設計深井以及評估地熱潛力至關重要。在梯度足夠高的地方，可以提取熱水或蒸汽用於發電或直接供暖。局部異常現象通常指向岩漿體或循環流體。

• 溫度隨深度增加的速率
• 大陸地殼平均溫度為 25–30 °C/km
• 隨構造環境而變化
• 對地熱能和變質作用至關重要