关于地热的成因，一般认为，地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能，其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应，岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，形成巨大的热储量，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。

科学研究表明，地球内部包含有巨大的热量，它简称为地球内热。它是推动整个地球发生发展的原动力，在45亿--47亿年前的地球形成早期，地球内热促成了壳、幔和核的分异，就形成目前的地壳、地幔和地核，地核的温度可以达到6000℃以上。地球内热主要源自两个方面：地球形成过程中重力位能转化储藏在核幔的热和壳幔放射性元素衰变产生的热；除此之外，还有月球和地球之间相互摩擦吸引而产生的摩擦热、硫化物与地下水接触发生化学反应释放出的热等。地球内部的热能通过传导、对流、辐射等形式由地球内部向地表传输散发，形成火山、温泉、产生岩浆活动、地震活动及构造运动。从全球尺度上看，地球在经历46亿年的漫长热演化后，目前每年内部的生热量约为14.5×1020J/a，这只是科学家粗略的估算结果，一些局部的生热，例如，潮汐摩擦热、化学反应热、火山喷发散热和温泉散热未被计算。通过大地热流形式，根据陆、海面积计算每年由地球内部流出，在地表的散热量约为热量14.6×1020J/a，二者基本达到平衡。

在地壳浅部一定的位置的岩层富集起来形成热储，对于水热型地热资源来说，大气降雨通过地表渗透地下储存在岩层中，而地球深部热量通过传导或对流等方式到岩层中并把岩层中的地下水加热，形成水热型地热为人类开发利用的资源。