Geotermalni gradijent opisuje porast temperature s dubinom Zemlje. Temperatura Zemljine unutrašnjosti raste s dubinom i to u prosjeku 22,1 °C po kilometru dubine, na mjestima udaljenijim od granica tektonskih ploča. Na dubini od 80 do 100 km temperatura stijena iznosi između 600 i 1200 °C. Toplina neprestano struji od izvora u Zemljinoj unutrašnjosti prema površini. Temperatura Zemljine površine najviše ovisi o zračenju Sunca. Utjecaj tog zračenja opaža se u gornjim dijelovima kore do dubine 30 metara. Na toj dubini temperatura je stalna.[1]
Upravo je geotermalni gradijent jedan od prvih pokazatelja koji upućuje na potencijalno ležište. Karte geotermalnih gradijenata ukazuju na područja lokalnih anomalija. Srednja vrijednost geotermalnog gradijenta primjerice za Europu iznosi 0,03 °C/m, dok u Hrvatskoj postoje dva različita područja:
Geotermalne potencijale u Hrvatskoj možemo podijeliti u tri skupine – srednje temperaturne rezervoare 100 – 200 °C, niskotempraturne rezervoare 65 do 100 °C i geotermalne izvore temperature vode ispod 65 °C.