Toprak sıcaklığı, toprak oluşum süreçlerinden bitki gelişimine kadar birçok kimyasal, fiziksel ve biyolojik sürecin hızını belirleyen temel faktörlerden biridir. Toprak sıcaklığının başlıca kaynağı güneş radyasyonudur ve bu enerji toprağın ısınmasını sağlarken buharlaşma, iletim ve yansıma gibi süreçlerle de dengelenir. Toprak sıcaklığını etkileyen faktörler iki ana grupta incelenir: (i) toprak yüzeyine gelen ısı miktarı (güneş radyasyonu, arazi eğimi, enlem derecesi, bitki örtüsü, malçlama, buharlaşma vb.), (ii) toprağın ısıyı depolama ve iletme kapasitesi (özgül ısı, toprak rengi, nem, organik madde içeriği, tekstür ve hacim ağırlığı). Toprak sıcaklığı, biyolojik aktiviteyi doğrudan etkileyerek mikroorganizmaların solunumunu, organik maddenin ayrışmasını ve azot mineralizasyonunu düzenler. Düşük sıcaklıklarda mikrobiyal aktivite ve besin dönüşümleri yavaşlarken, aşırı yüksek sıcaklıklar makro organizmaların ölümüne yol açabilir. Ayrıca yüksek sıcaklık kil minerallerinde dehidrasyona, kum parçacıklarında çatlamaya sebep olarak tekstürel değişimlere neden olur. Bitkiler açısından toprak sıcaklığı; çimlenme, kök gelişimi, besin elementi ve su alımı için kritik öneme sahiptir. Her bitki türünün çimlenme için minimum, optimum ve maksimum sıcaklık değerleri farklıdır. Optimum sıcaklık koşullarında kök su alımı ve besin elementi alımı artarken, düşük sıcaklıklar suyun viskozitesini artırarak su ve besin taşınımını zorlaştırır. Yüksek sıcaklık ise terlemeyi artırarak bitkide stres oluşturur. Genel olarak 8–32 °C aralığı çoğu bitki için kök gelişimi açısından uygun kabul edilmektedir. Toprak sıcaklığı yalnızca fiziksel bir parametre değil, toprak ekosisteminin biyolojik aktivitesini, kimyasal süreçlerini ve bitki büyümesini düzenleyen merkezi bir çevresel faktördür. Bu nedenle tarımsal üretimde toprak sıcaklığının yönetimi sürdürülebilir verimlilik için kritik bir öneme sahiptir.