Передбачається, що геотермічний градієнт зменшується починаючи з глибини 20-30 км: на глибині 100 км можливі температури близько 1300-1500 ° C, на глибині 400 км – 1600 ° C, в ядрі Землі (глибини більше 6000 км) – 4000-5000 ° C.
В середньому температура з глибиною зростає на 2,5-3оС на кожні 100 м. Відношення різниці температур між двома точками, що лежать на різній глибині, до різниці глибин між ними називають геотермічним градієнтом. Зворотна величина – геотермічний ступінь, або інтервал глибин, на якому температура збільшується на 1оС.
Як з'ясували вчені, температура піднімається на 3 градуси кожні 100 метрів углиб Землі. Ця цифра є постійною для всіх континентів та частин земного кулі. Таке зростання температури відбувається у верхній частині земної кори, приблизно перші 20 кілометрів, далі температурне зростання уповільнюється.
Як правило, температура земної кори підвищується з глибиною через тепловий потік від набагато гарячішої мантії. Вдалині від меж тектонічних плит температура підвищується приблизно на 25–30°C/км (72–87°F/милі) глибини біля поверхні здебільшого світу.