热物理学是一门关于物质内热力的传送及储存的研究。
热物理学是地理物理学的分支。它利用大自然存在的表面温度来检测太阳辐射的环带变化，以此得到星球的物理特性。
热物理学的特性决定了物质温度每天的，季节性的及气候性的变化。最重要的特性是热力惯性，它控制了热力曲线的幅度，而反照率则掌管了平均温度。
这样的技术首次应用于火星的测量，因为火星的大气压力对于微小物质的测量十分理想。水手6号、水手7号及水手9号带着热红内线测量器能够为火星上的某些指定地方制作热特性的地图，，并且根据维京一号及两个轨道探测船上红外线热感制图仪器所得到的表面温度模型来绘制热力惯性地图。
原来的热物理学模型建基于1948年威斯林克(Wesselink)及1953年捷豹对月亮温度变化的研究。为火星建立的模型包括了表面大气层能量传送，大气回辐射，表面发射率变化，二氧化碳冷冻及块状表面，大气回辐射变化，发热对流大气层的影响及单点温度观测。
