主要包括土壤温度、土壤热容量、土壤导热率和土壤热扩散率等物理参数。土壤热容量依据单位土壤的计量形式（容积或质量）不同，分为容积热容量和质量热容量，表示了土壤容纳热量的能力。土壤的容积热容量指单位容积的土壤在温度升降1℃时所吸收或释放的热量，用C_v表示，常用单位焦/（厘米³·℃）。质量热容量以单位质量土壤来计算，习惯上称之为重量热容，用C表示，常用单位焦/克·℃。土壤导热率是在单位厚度（1厘米）土层，温差为1℃时，每秒经单位断面（1厘米²）通过的热量焦数，其单位是焦/（厘米·秒·℃），表示土壤传导热量的快慢。土壤热扩散率指在标准状况下，在土层垂直方向上每厘米距离内，1℃的温度梯度下，每秒流入1厘米²土壤断面面积的热量，使单位体积（1厘米³）土壤所发生的温度变化，单位为厘米²/秒，其大小等于土壤导热率/土壤容积热容量之比，表示了土壤温度升降的快慢。