Тепло влияет на физико-химические и на биологические процессы. происходящие в почве. Особенно большое значение имеет тепло в жизни растении и микроорганизмов почвы, поэтому регулирование теплового режима почвы есть регулирование микробиологической деятельности почвы, регулирование урожая.
Ввиду того что в природных условиях почва в подавляющем большинстве случаев содержит воду, последняя в значительной мере определяет тепловые свойства почвы. Глинистые почвы содержат в два с. лишним раза больше пор, чем песчаные. При нормальном увлажнении все или большинство пор глинистой почвы заполняются водой, а песчаные почвы — воздухом. Но вода более теплоемка, чем другие части почвы, и является по сравнению с воздухом хорошим проводником тепла. Кроме того, тяжелые почвы, отличаясь хорошей капиллярностью, при нормальном увлажнении сильно испаряют воду. Вследствие этого глинистые почвы являются холодными. Тяжелые почвы медленно нагреваются, но быстро охлаждаются.
Зная тепловые законы почв, можно направленно изменять и тепловой режим пахотного слоя. Так, осеннее глубокое рыхление (зяблевая вспашка) утепляет почву, охраняя её от глубокого промерзания. Этому способствует почвенный воздух. Рыхление влажной почвы также утепляет ее, но уже по другой причине — вследствие уменьшения испарения. Летнее рыхление непереувлажненных почв понижает температуру в них на 3—4°. Прогреванию здесь мешает воздух, поступающий в почву в результате рыхления. Прикатывание непереувлажненных почв обеспечивает лучшее прогревание их днем и большее охлаждение ночью, что благоприятно сказывается на конденсации влаги и прорастании семян. Прикатывание достаточно увлажненных почв вредно, так как восстанавливает капиллярный механизм, а это приводит к значительному охлаждению почв и иссушению.
Мелиорация, гребневая и грядовая посадка, цвет почвы, правильная обработка, мульчирование являются важными средствами регулирования теплового режима почвы. Так, по данным Агрофизического института, окрашивание почвы в темный цвет в нечерноземной полосе повышает урожай льна на 15—20% по сравнению с делянками, окрашенными в белый цвет.
Регулирование теплового режима производят также путем внесения органических удобрений, устройства паровых гряд и парников, уничтожения почвенной и ледяной корок.