Геотермическая разведка (терморазведка) объединяет физические методы исследования аномалий естественного теплового поля недр Земли с целью оценки геотермальных ресурсов для использования их в качестве источника энергоснабжения, поисков и разведки полезных ископаемых на суше и акваториях, а также решения инженерно-гидрогеологических и мерзлотно-гляциологических задач.
Терморазведка является прикладным разделом геотермии (термометрии) — науки о природе теплового поля Земли и отдельных ее геосфер, его перераспределении в недрах, оценке энергетики геодинамических геолого-геофизических процессов, причинах тектогенеза, эволюции литосферы, астеносферы, мантии, выявлении региональных особенностей структуры тепловых полей Земли и геотермальных ресурсов разных регионов мира. От других направлений геофизики геотермия отличается дефицитом экспериментальных данных и зависимостью их от наличия мест возможных измерений температур на глубинах (скважины, горные выработки, донные осадки), где не оказывают искажающего влияния суточные и годовые вариации солнечной активности. В геотермии большую роль играет математическое моделирование с использованием всех возможных геолого-геофизических данных изучаемого района.
Основными методами термометрии и терморазведки, а также измеряемыми параметрами теплового поля Земли являются: дистанционные радиотепловые (РТС) и инфракрасные (ИКС) съемки земных ландшафтов и водной поверхности; региональные термические исследования на основе накопления данных об измерениях температур, их вертикальных градиентов и тепловых потоков в скважинах, горных выработках, донных осадках; локальные поисково-разведочные термические исследования, направленные на изучение месторождений полезных ископаемых, решение инженерно-гидрогеологических и мерзлотно-гляциологических задач с помощью измерений температур в шпурах; термический каротаж, который служит для документации по термограммам разрезов скважин и оценки литологии и полезных ископаемых на основе различий их тепловых свойств. Кроме естественного теплового поля Земли в термометрии используются искусственные тепловые поля. Они применяются при работах на акваториях, в скважинах и лабораторных определениях тепловых свойств горных пород.