在裂谷盆地形成时，伴随岩石圈变薄的软流圈上隆导致高的热异常，引起均衡隆升，又称热隆起。这种作用常常出现在深部地幔上隆导致的裂谷作用的早期。许多大型的裂谷系的形成往往伴随有大规模的热隆起和剥蚀作用。随后伸展作用停止，或岩石圈发生破裂进入漂移和海底扩张阶段，受热的岩石圈逐渐冷却或热衰减，引起盆地的沉降。这种机制与现代观察到的洋中脊两侧的洋壳冷却沉降过程可以类比。在大洋中脊的洋壳形成过程中，深部的热岩石圈地幔沿大洋中脊上涌至海底，突然置于冷的海底地壳之下。热岩石圈的地幔物质迅速冷却形成洋壳，并随着海底扩张远离扩张中脊而不断发生沉降。热衰减作用还会引起深部的辉长岩或下地壳的麻粒岩相向稳定的榴辉岩相的转化，从而使深部收缩，造成岩石圈表面沉降。因此，热衰减作用被认为是大陆裂谷盆地、被动大陆边缘或大洋盆地裂后沉降的重要控制因素。此外，热地幔的隆起作用，即所谓的主动裂谷作用，可能是形成裂谷型盆地的一种重要的机制。热隆起产生的张应力和上涌的软流圈转向侧向水平运动对岩石圈底部产生的摩擦拖拽作用，导致了岩石圈的伸展。