Trái đất đã nguội đi kể từ lúc hình thành, dù vậy những đồng vị phóng xạ, đặc biệt là [[urani]], [[thori]] và [[kali]] bên trong Trái đất vẫn tiếp tục sản sinh nhiệt.<ref name="KamLAND">{{cite journal | author = The KamLAND Collaboration | title = Partial radiogenic heat model for Earth revealed by geoneutrino measurements | journal = Nature Geoscience | date = 17 July 2011 | volume = 4 | issue = 9 | pages = 647–651 | doi = 10.1038/ngeo1205 | s2cid = 1645909}}</ref> Khoảng 50% tổng lượng nhiệt của Trái đất đến từ sự [[phân rã phóng xạ]] các nguyên tố như urani, thori và đồng vị của chúng.<ref name="KamLAND"/><ref name="Elbeze">{{cite journal | last1 = Elbeze | first1 = Alexandre Chaloum | title = On the existence of another source of heat production for the earth and planets, and its connection with gravitomagnetism | journal = SpringerPlus | date = 5 October 2013 | volume = 2 | issue = 1 | doi = 10.1186/2193-1801-2-513 | pmid = 24255828 | pmc = 3825064 | s2cid = 727720 | doi-access = free}}</ref> Những vật liệu phóng xạ này không hiện hữu trong lõi mà trong lớp phủ và thạch quyển.<ref name="Elbeze"/> Ước tính 20 TW nhiệt được tạo ra từ phân rã phóng xạ, 8 TW từ urani (²³⁸U), 8 TW từ thori (²³²Th), và 4 TW từ kali (⁴⁰K).<ref name="Elbeze"/> Một nguồn nhiệt chủ yếu khác là nhiệt nguyên thủy được tạo ra trong quá trình hình thành Trái đất, đó là [[động năng]] được truyền vào Trái đất từ tác động của vật thể ngoài cộng thêm những hiệu ứng sau đó.<ref name="Fukuhara">{{cite journal | last1 = Fukuhara | first1 = Mikio | title = Possible generation of heat from nuclear fusion in Earth’s inner core | journal = Scientific Reports | date = 23 November 2016 | volume = 6 | issue = 1 | doi = 10.1038/srep37740 | pmid = 27876860 | pmc = 5120317 | s2cid = 14717665 | doi-access = free}}</ref> Trong lõi, nhiệt có khả năng đến từ [[phản ứng nhiệt hạch]] tam thể [[deuteron]].<ref name="Fukuhara"/>  

Cả ba cơ chế vận chuyển nhiệt cơ bản là [[bức xạ]], [[đối lưu]] và [[dẫn nhiệt|dẫn truyền]] đều có vai trò quan trọng ở từng bộ phận của Trái đất.{{sfn|Jaupart|Mareschal|2010|p=35}} Năng lượng Mặt trời được truyền đến bề mặt Trái đất nhờ bức xạ.{{sfn|Jaupart|Mareschal|2010|p=35}} Ở vỏ ngoài, nhiệt được phát tán chủ yếu qua dẫn truyền.{{sfn|Jaupart|Mareschal|2010|p=35}} Đối lưu là hình thức vận chuyển nhiệt trong lớp phủ, magma, hay những hệ thống thủy nhiệt.{{sfn|Jaupart|Mareschal|2010|p=99}}