熱物理學是熱力學在地球物理學和更廣泛的行星科學中的應用。 它也可以用來指代熱力學和傳輸特性領域。

地球熱物理學是地球物理學的一個分支，它使用自然發生的地表溫度作為太陽輻射周期性變化的函數來表征行星物質特性。

熱物理特性是控制材料的晝夜、季節或氣候表面和地下溫度變化（或熱曲線）的特性。 最重要的熱物理性質是熱慣性，它控制熱曲線的幅度和反照率（或反射率），它控制平均溫度。

由于根據溫度表征顆粒材料的理想大氣壓力，這一觀察和計算機建模領域首先應用于火星。 水手 6 號、水手 7 號和水手 9 號航天器攜帶熱紅外輻射計，全球熱慣性地圖是根據海盜 1 號和 2 號軌道飛行器上的紅外熱測繪儀 (IRTM) 收集的模擬表面溫度制作的。

最初的熱物理模型是基于對月球溫度變化的研究。 火星模型的進一步發展包括表面大氣能量轉移、大氣背輻射、表面發射率變化、二氧化碳霜和塊狀表面、大氣背輻射的變化、輻射對流大氣的影響和單點溫度觀測 .