理论地热学（theoretical geothermics）是探索特定地质体的壳幔热结构、深部热状态和岩石圈构造热演化的形成机理和控制因素等地学基础理论课题的一门学科，其最基本的物理参数是热流密度。

地球内部蕴藏着巨大的热能，它通过火山爆发、间歇喷泉、温泉等途径源源不断地向地表散发。据取得的大量资料证明，高温地热资源的分布往往与近代火山活动、地壳断裂作用及年青的造山运动紧密相关，而且与地壳板块的边界和全球地震带的轮廓相一致。理论地热学（theoretical geothermics）就是以研究地球热运动为对象的一门独立的学科，地热基础理论的研究已为地热资源的勘查与评价打下了扎实的基础，成为地热工作的先导。

地球的热场也称为地球的温度场或地热场，是地球的物理场之一。它表示地球内部各层中温度的分布状态。

地球热场的数学表示式如下：

式中 为空间坐标， 为时间。大量的测量数据表明，越往深处地温越高。从地球表面到地心可分为地表、地幔和地核三层，各层温度分布状态和热场特征都各不相同。地壳中温度分布的状态大致可分为三带：即变温带、常温带及增温带。

表征地热场并展示地球内部热状态的物理量之一是大地热流。它是指单位时间内通过地球表面单位面积散失的热流量。热流值与构造形成的时代无关，而与新构造活化相关。经受多次活化的不同时代的构造具有偏高热流，而没有参与这些作用的构造，尽管是不同时代（从元古代到中生代）形成的构造，实际上它们的热流值没有什么差别。

根据板块构造学原理，地球的刚性外壳（即岩石圈，厚约80km）破裂成几个板块，其中有7个非常大的板块和12个小板块。所有板块都在它们比较粘的基底（即软流圈）上滑动，相互干扰出现于板块的边界上，即发散板块边界（扩张脊）、聚敛板块边界（消减带）和转换断层上。在第一种边界上，上涌的熔融物质形成新地壳，在第二种边界上，一个板块滑向另一板块之下，沿转换断层则两个板块作相对水平运动。只有前两种边界干扰才会出现岩浆活动及伴生的地热活动。

在地震研究中可以认为热因素参与地震孕育发展的全过程。无论是在地震能量的积累过程中，还是在岩石破裂的瞬间都有热量的作用。因此，查明地球热场的规律，对于研究震源物理和探索地震预报都具有重要意义。