Аномалии геотермического градиента в определённых районах могут возникать по разным причинам, например:

• Климатические изменения. 1 В районах, где в плейстоцене сформировалась глубокая вечная мерзлота, может наблюдаться аномалия низкой температуры, которая сохраняется на глубине до нескольких сотен метров. 1
• Глубокие водоносные горизонты. 1 Теплопередача с большой глубины за счёт конвекции и адвекции приводит к тому, что вода на более мелких уровнях нагревает соседние породы до более высокой температуры, чем породы на несколько более глубоком уровне. 1
• Процессы формирования залежей углеводородов. 2 Возникновение температурных аномалий вблизи залежей нефти и газа обусловлено энергетическими процессами преобразования рассеянного органического вещества пород на стадии формирования залежей. 2
• Деградация газовых гидратов. 4 В придонном слое морских илов геотермический градиент может искажаться под влиянием разрушения газогидратов. 4