地球內部溫度高的原因有很多，首先地球外層的岩石圈主要是固態岩石，其熱量以傳導為主；而岩石圈以下的地幔等是一種可流動的狀態，熱量傳遞以對流為主。地球科學家由此計算出從地球表面到地心，溫度從10℃左右一直上升到4500℃。具體來說，在地表附近，由於太陽輻射熱量的影響，溫度會有晝夜變化、季節變化和多年週期的變化，這一表層稱為變溫層。
其次在其下介面附近，大約是地表往下20～30米的深度帶，溫度常年保持不變，等於或略高於當地年平均氣溫，稱為常溫層。從常溫帶往下至岩石圈的下界，基本是深度每增加30米，溫度升高1℃，到岩石圈的下界也就是近200千米深處時，溫度能上升到1000℃以上，接近岩石的熔點。在地核與地幔邊界，溫度約為3700℃。在地核的內外核介面上，溫度約為4300℃。
最後對地球而言，太陽的輻射也只能造成地球表面暖洋洋”，無法影響到地球內部。探求地球內部高溫的熱量來源，需要從地球形成至今的歷史長河中來找尋原因。地球科學家發現，地球形成早期，各類小天體相互撞擊拼合形成原始地球過程會產生大量的熱量，因此早期地球從表面到內部的溫度都非常高，整個地球呈現一種熔融的狀態。之後地球逐漸冷卻，形成了地殼、地幔、地核的分層結構，儘管至今已經冷卻了46億年，但還是有許多的熱量儲存在地球的內部。除了早期地球熱源存留，在地球內部存在著大量的放射性同位素，這些放射性同位素持續衰變，也會不斷釋放熱量。
