应用地热学（applied geothermics）是地热学的一个分支，是研究地热能源和矿产资源的天然赋存、形成机理和勘查、开发条件及有关应用性地热问题的学科。

地热是蕴藏于地球内部的自然能源，地热流体作为地热资源开发的最主要载体具有水资源和矿产资源双重属性，其功能多、用途广，是宝贵的洁净资源。

主要研究天然赋存地热资源的勘查探测和开发利用。如地热地质勘查、物化探、地热钻探、地球物理测井和试井，直至建立热田水热系统模型和地热资源评价。

涵盖热储工程测试、地热工程的设计、施工和运营、热储开发动态的监测，最终将地质和工程因素作通盘考虑，建立热储计算模型及优化资源开发利用的热田管理模型。

石油与天然气的形成、运移和富集与地热密切相关，虽然油气田的形成取决于油源岩中有机质的类型和丰度，但最后能否生烃成藏仍受制于其所经历的受热历史。因此，恢复古地温或古热史成为油气地热学的核心研究内容，诸如镜质体反射率法、时温指数法、磷灰石裂变径迹法、电子顺磁共振法等多种恢复古地温的方法相继投入应用。随着电算技术的日臻完善，包括沉积埋藏史、地层受热史、油气成熟史、源岩生烃史、油气运移史的三史、四史乃至五史模拟方法也日趋成熟，其中热史反演和模拟始终起着举足轻重的作用。

凡需通过矿井开采的矿产资源，包括煤炭、金属和非金属矿等，当达到一定开采深度时都会遇到矿井温度偏高的热害。矿山地热学的任务是为查明热害的程度和温度异常形成的机理，并结合矿井降温技术，制定治理热害的综合地质工程措施。