Τα ηφαίστεια, οι ατμίδες και οι πηγές θερμού νερού μαρτυρούν ότι το εσωτερικό της γης περιέχει μεγάλες ποσότητες θερμότητας. Εξ άλλου η εμπειρία από την όρυξη γεωτρήσεων έχει δείξει ότι η θερμοκρασία του εσωτερικού της γης αυξάνεται με το βάθος. Συνήθως η αύξηση αυτή κυμαίνεται στα επίπεδα των 25-30 0C/Km, σε ορισμένες όμως περιπτώσεις (σε περιοχές που παρουσιάζουν θερμική ανωμαλία) γίνεται πολύ μεγαλύτερη (π.χ. 300 0C/Km) . Σε πολύ μεγάλα βάθη, η θερμοκρασία δεν είναι με ακρίβεια γνώστή. Στα όρια μεταξύ μανδύα και φλοιού, στην ασυνέχεια Mohorovic, πιστεύεται ότι η θερμοκρασία φτάνει στους 6000 0C, ενώ στο κέντρο της γης στους 60.000 0C. Φαίνεται ότι η παραγωγή θερμότητας από ραδιενεργά ισότοπα είναι συγκεντρωμένη περισσότερο στο φλοιό παρά στον πυρήνα, με αποτέλεσμα η γεωθερμική βαθμίδα να μειώνεται με το βάθος.