岩石圈热结构（thermal structure of lithosphere）又称壳一幔热结构（crust-mantle thermal structure）。岩石圈的温度分布及其特性。岩石圈是由地壳及壳下岩石圈（岩石圈的地幔部分）组成。它的热结构决定于从地幔获得的热量，岩石圈中的放射性生热、热传导及地表的热散失，同时决定于岩石圈的径向分层及横向非均匀物质的组成和物性。

岩石圈热结构通常是径向分层，其底部温度通常取为1500开（尔文），即橄榄石的熔化温度。有狭义和广义之分。狭义的岩石圈壳幔热结构是指，将实测的地表热流密度在现有地壳和岩石圈上地幔岩性结构和厚度配置的前提下，分解为相应的地壳热流分量和地幔热流分量两部分，以初步界定热流测区所在地质块体的深部热属性。广义的壳幔热结构尚包括作为地球内部热源的岩石放射性生热元素的垂向分布特征，以及由此制约的岩石圈尺度内壳幔温度场的垂向分布。放射性生热元素的垂向分布很难实际验证，有限的超深钻揭示的分布状态相当复杂，由此生发数种岩石生热率A垂向分布的简化模型：①恒定分布型，②线性递减型，③指数递减型，以及其他数种过渡类型。其中指数递减型似乃最具代表性的简化分布模式而用于推算壳幔温度分布。