在一定深度以下，地層的溫度隨着深度增加。地殼表層溫度通常隨外界溫度而變化。但到一定深度，其溫度不再變化，這一深度叫做常溫層。常溫層的深度因地而不同，大致是中緯地帶比赤道和兩極深。在我國北方大約爲30米。在常溫層以下，地溫隨着深度逐漸增高。平均每深100米，溫度增高3度。但在地殼15千米以下，地熱增溫率就逐漸減小。
