Wie die Beobachtungen aus Minen und Bergwerken zeigen, wird es, je tiefer man ins Erdinnere kommt, immer wärmer. Arbeiter in den tiefsten Stollen der Welt arbeiten bei Temperaturen von ca. 45°C.
Durch Tiefenbohrungen und durch spezielle Temperatursonden, die in die weichen Sedimente des Meeresbodens gestoßen wurden, stellte man fest, dass es sich bei der Temperaturzunahme zum Erdinneren hin um ein weltweites Phänomen handelt. Man nennt es Erdwärme, oder – mit dem Fachbegriff – Geothermie.
Der Anstieg der Temperaturen mit zunehmender Erdtiefe, der geothermische Gradient, beträgt etwa zwei bis drei Grad pro 100 Meter Tiefe. Da Wärmeenergie immer vom Ort der höheren Temperatur zu Stellen niedrigerer Temperatur fließt, ließ sich aus diesem Gradienten schließen, dass ein Wärmefluss vom Erdinnern zur Erdoberfläche existiert. Der Ursprung dieses Wärmeflusses wurde intensiv untersucht. Man führt ihn auf verschiedene Quellen zurück.
Ein Teil der Erdwärme stammt aus der Zeit der Erdentstehung. Kosmisches Material, das von der Schwerkraft der wachsenden Erde angezogen wurde, setzte beim Aufprall mit hohen Geschwindigkeiten wahrscheinlich enorme Wärmemengen frei. Man nimmt an, dass die Erde bei ihrer Entstehung glutflüssig war und dann langsam abkühlte. Dieser Wärmefluss, den man auch Ursprungswärme nennt, macht jedoch nur etwa 30 Prozent der Erdwärme aus.