地球内部是一个巨大的热量库，它的热量主要来源于地球内部放射性元素衰变。热量不断地流出地表，这种微小热量是可测量的，这种热量称为热流，以每秒流过每平方厘米面积上的微卡数HFU来表示。50年代，爱德华.布拉德（Edward Bullard）发明了一种热流探针，这种探针可以下到海底，穿入海底层测量温度梯度。测量的结果令人吃惊，通过太平洋洋壳由地球内部释放的热流比预期值高10倍，几乎与大陆热流相当。而大洋中脊的热流值更高，海沟处则比正常值低，这种热流分布体制表明，热流应是从大洋中脊上升，在海沟处下降。

由温差导致的热应力引起对流是常识，但人们习惯中很难想象地幔内的固态物质也能像液体一样对流。然而实验表明，固态物质在高温高压或长时间的应力作用下，也具有塑性。冰川期后的地壳均衡调整就是固体地球内部蠕变的实例。地球内部的地核温度高于4000摄氏度，赫斯认为高温熔融核心的热发散必将在地幔内导致热对流。