Temperatura powierzchni Ziemi zależy od docierającego do niej promieniowania słonecznego, dlatego zmienia się w ciągu doby i ulega wahaniom w ciągu roku. Te różnice zmniejszają się w głębiej położonych warstwach gruntu. Przeciętnie na głębokości około 15–20 metrów zanikają sezonowe wahania temperatur. Pomiary prowadzone w otworach wiertniczych wskazują, że temperatura wzrasta wraz z głębokością. Blisko powierzchni Ziemi rośnie z reguły szybko, im głębiej, tym tempo wzrostu temperatury jest znacznie wolniejsze. Zmiany te określa stopień geotermiczny.