Высокая температура ядра Земли обусловлена первородной температурой и постоянным подогревом от распада радиоактивных элементов в центральных областях. Вклад гравитационного разогрева Земли, выраженного ростом давления к центру, не велик, так как температура жидких и твёрдых тел с увеличением давления практически не повышается.
На стадии формирования, Земля имела очень высокую температуру и находилась в жидком состоянии. Все тяжёлые радиоактивные элементы "тонули" в ней, достигая центральных областей. Например Уран-238 тонул бы в жидком железе почти так же как базальтовый камень в воде. Именно наличие тяжёлых элементов делает плотность железного ядра Земли равной около 12,5 г/см³ (вместо 7,8 г/см³ для железа).
Распады радиоактивных элементов, как ²³⁸U, ²³²Th и другие, подогревают железное ядро Земли вот уже миллиарды лет, удерживая температуру в районе 6000 °C, частично компенсируя рассеяние первородного тепла Землей.
Эта гипотеза подтверждена с высокой достоверностью (
Nature 436, 499) в 2005 году в эксперименте коллаборации
KamLAND по обнаруженным электронным антинейтрино, вызванные распадами ²³⁸U и ²³²Th из центра Земли. Модели состава Земли предполагают, что радиогенная мощность этих распадов составляет около 16 ТВт, что составляет примерно половину от общей измеренной скорости рассеивания тепла Землёй.