Скорость изменения температуры с глубиной непостоянна в разных районах. Это объясняется проявлением двух факторов - изменения теплопроводности пород, что обусловливается геологическим строением района, и изменения теплового потока из недр Земли.
Интервалам разреза, представленным глинистыми породами, отличающимися небольшой теплопроводностью, соответствуют низкие значения геотермической ступени (20-25 м/°С). Пески, песчаники, известняки, большинство метаморфических и магматических пород, обладающие высокой и очень высокой теплопроводностью, выделяются в разрезе повышенными значениями геотермических ступеней (в некоторых случаях превышающим 100 м/°С).
В разрезе отложений Кавказа выделены различные по геотермической характеристике толщи: первая теплопроводящая плиоцен-миоценовая толщина, майкопская теплоизолирующая толща, вторая теплопроводящая: толща эоцен-палеоценовых и более древних отложений. Основное влияние на тепловой режим недр оказывают майкопская теплоизолирующая и вторая теплопроводящая толщи.
Последняя, рассматриваемая в объеме эоцена - плиоцена и более древних отложений, благодаря высокой теплопроводности способствует быстрой передаче тепла к подошве майкопских отложений, теплопроводность которых в несколько раз меньше. Майкопские глинистые отложения, с одной стороны, как бы концентрируют в себе полученное тепло, а с другой стороны, и сами генерируют тепло за счет повышенной радиоактивности пород.
Таким образом, в разрезе глинистых толщ происходит резкое возрастание температуры. Наиболее высокие температуры соответствуют наибольшей мощности глинистых отложений, и наоборот, если мезо-кайнозойские и более древние образования заметно обогащены песчаным материалом, температура недр заметно понижается. Низкие температуры недр отмечаются в районах, где в разрезе мезо-кайнозоя отсутствуют теплоизолирующие толщи и поэтому создаются благоприятные условия для передачи тепла глубинных недр к земной поверхности. Такие районы рассматриваются раскрытыми в геометрическом отношении, в то же время районы в разрезе отложений которых имеются теплоизолирующие толщи, следует отнести к закрытым.