中國地溫分布的特征受諸多因素的控制和影響。區域地質構造和深部地殼結構對地溫的高、低及其分布形態起著主要控制作用，巖石的熱物理性質，火山活動和巖漿作用以及地下水的活動等因素對地溫的分布有著重要的影響。
 
  中國區域大地構造受全球構造的制約，在太平洋板塊及印度板塊的作用下，形成了諸多斷塊的拼合體，據張文佑(1982)“中國及鄰區海陸大地構造圖”，中國東部的松遼盆地、華北盆地及東南沿海地區分屬于天山、興安嶺斷褶系，中朝斷塊及華南斷褶系的東部都是較為穩定的斷塊，而在中新生代時期又重新活動的地區，區內新構造活動強烈，地震常沿深部斷裂發生。這些地區地溫均較高，特別是在松遼盆地及華北盆地的基底構造對蓋層的地溫有著明顯地控制作用，地溫的分布與基底構造的延伸方向一致，并形成隆起和凹陷相間與地溫高、低相間的對應關系。沿隆起斷裂的一側常形成地溫梯度大于4.0℃/100m的地熱異常區。但結晶基底內部的地溫梯度則迅速降低。東南沿海地區原是華南古陸的一部分，區內侏羅系火山巖及燕山期花崗巖廣泛分布，地處歐亞板塊的東部邊緣，地質構造條件復雜，構造活動明顯，中小地震亦經常發生，地溫較高并沿區域性的北北東向深大斷裂分布，沿斷裂又發育一系列北西方向的張扭性斷裂構造，形成眾多的溫泉沿此方向涌出，顯示了許多局部的地熱異常區。溫泉的溫度較高，多屬于中溫熱水，少數溫泉的溫度在80-90℃以上，個別可達1000C，由于溫泉的范圍較小，在地溫分布圖上沒有標出，但其分布卻與區域地溫場一致，它們都明顯地受北北東向區域構造的控制。東部一系列中小型盆地的地溫分布都具有類似于華北盆地受基底構造所控制的特點。這種特點一方面反映了隆起與凹陷對地溫分布的控制，同時也顯示了基底斷裂導致熱水對流對地溫分布產生的影響。
 
  在中國中部和西北部諸大、中型盆地內則顯示了與東部不同的區域地質構造特征。這里的中生代和中新生代盆地，前者如鄂爾多斯盆地、四川盆地，分別屬于中朝斷塊區及揚子斷塊區；后者如塔里木、準噶爾及柴達木盆地則分屬于天山一興安嶺斷褶系及秦祁斷褶系。其中除柴達木盆地受青藏高原隆起影響，其古生代基底構造較為復雜外，其他盆地的地質構造均較簡單，活動微弱，多屬于古老的穩定斷塊區。盆地中地溫較東部為低，且較為均一，除少數地區具有沿基底斷裂上升的地下熱水形成的局部地溫異常外，地溫分布一般都受基底構造的控制，屬傳導形成的地溫場。然而，柴達木盆地由于受西藏高原強烈隆起的影響。盆地基底構造復雜，構造活動亦較強烈，地溫較其他二個盆地為高，在一定程度上可與華北盆地相比較，特別是盆地的東部三湖拗陷及西部阿爾金山與昆侖山交匯地區的尕斯庫勒及紅柳泉地區更為明顯；背斜軸部或隆起區地溫高，同時這里也存在著地下熱水沿深部斷裂一隆起，特別是西南部構造復雜且斷裂活動較多；西北部為一深凹陷；其東部是一箱狀褶皺束。盆地中地溫分布與上述構造十分一致，并表明北部凹陷為低溫區、中及中南部（包括西南部）為高地溫分布區，東部和北部類似。湖北建南地區與四川盆地東部同屬于一個類型的地區。中國中部的南部滇、黔、桂、湘、鄂地區，地質構造十分復雜；區內許多小型斷陷盆地如三水、百色、上思、南盤江等地溫均較周圍地區為高，其他地區的地溫分布與區域地質構造條件基本一致。由昆明向東北經六盤水而至遵義以西一帶為揚子斷塊區的中部，相當于桂中臺凹、桂西臺凹及黔北臺凹(張文佑，1962)，形成一條向東北延伸的稍高的地溫帶。其余地區為地溫較低的丘陵山區，這一特點與廣泛分布的碳酸鹽巖和強烈的上升及構造破壞作用有關，如武陵山、巫山、大瑤山等山區都是低溫區。
 
  中國西部的南部——青藏高原是中國的一個特殊的構造區，它受歐亞板塊和印度板塊的碰撞影響而強烈地隆起，形成了在其南部以喜馬拉雅山為屏障的世界屋脊一——青藏高原。在西藏境內它從南向北由喜馬拉雅斷塊、雅魯藏布江斷褶帶、申扎騰沖斷塊、班公湖林奇湖斷褶帶、羌塘唐古拉斷塊等構成(張文佑，1982)，其延伸方向多為近東西及北西西向。這里地質構造復雜，是近代強烈的隆起區，構造活動十分強烈，地震活動經常發生。因此高原地區的地溫變化較大，其分布大體與構造一致，同時也常受局部構造的干擾。喜馬拉雅斷塊組成了珠穆朗馬峰主體，形成東西方向的高大山系。其下為一由北而南的地溫迅速降低的地溫陡度帶，至雅魯藏布江斷褶帶及申扎騰沖斷塊的南側，形成一條沿近東西向分布的較高地溫帶，帶內有大量的高溫地熱顯示；班公湖林奇湖斷褶帶及羌塘一唐古拉斷塊區內發育有許多北西西向的高原中新生代斷陷沉積盆地，盆地中地溫較高，其他地區地濕偏低。
 
  應當指出，由于印度板塊向北與亞歐板塊的沖撞，形成亍一系列近南北、北北東向的張性或張扭性斷裂，地下水滲入并向深部循環，而被正常地溫或潛伏的熱源體加熱后，沿上述斷裂上升，隱伏于地下或出露于地表，形成了一系列的溫泉及高溫異常區，其排列方向同構造一致，由于它的影響面積較大，地熱活動強度高，所以它常常干擾了區域地溫分布的形態。這些異常區的存在都有深部的地熱地質背景，所以它們的分布基本上都在較高地溫分布的范圍之內。
 
  綜上所述可以將其概括為以下幾點：
 
  1)  區域地質構造是該區地質歷史發展的結果和現今所處構造環境的集中體現，因此，它反映了地質結構的組成和目前活動的程度，并能宏觀地控制地溫分布的特點。
 
  2)  區域地質構造單元是以深大斷裂及巨型構造帶為分界線的，不同的構造單元其地質結構有很大差異，因此在二個不同的區域單元之間常有地溫陡變帶出現。
 
  3)在同一構造單元內部，亦有凸起、凹陷及其間的斷裂分布，它們的組成及構造特征常常影響深部熱量的傳導、積累和散失，并對區域地溫有明顯的影響。
 
  4)斷裂和深大斷裂除做為地質體控制地溫外，在某種情況下它尚可做為地下熱流體循環對流的通道，形成較高地溫分布區。