關于地熱的來源，有多種假說。一般認為，地熱主要來源于地球內部放射性元素蛻變放熱能，其次是地球自轉產生的旋轉能以及重力分異、化學反應，巖礦結晶釋放的熱能等。在地球形成過程中，這些熱能的總量超過地球散逸的熱能，形成巨大的熱儲量，使地殼局部熔化形成巖漿作用、變質作用。 
現已基本測算出，地核的溫度達6000°C，地殼底層的溫度達900－1000°C，地表常溫層（距地面約15米）以下約15公里范圍內，地溫隨深度增加而增高。地熱平均增溫率約為3°C/100米。不同地區地熱增溫率有差異，接近平均增溫率的稱正常溫區，高于平均增溫率的地區稱地熱異常區。地熱異常區是研究、開發地熱資源的主要對象。地殼板塊邊沿，深大斷裂及火山分布帶等，是明顯的地熱異常區。 

普查勘探地熱資源，一般采用地表地熱調查、鉆探和各種物探方法。近年來紅外線遙感技術在勘查中取得顯著效果。

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