油井內流體和岩石的溫度在一定情況下保持穩定，當情況發生變化時，井溫也會表現出一些異常來。測量到井溫及其變化數據，可以推斷井下與溫度變化有關的情況和問題。 地球物理測井是通過觀測研究對象的物理信息，然後利用各部分介質的物理性質差異，分析解決油氣勘探和開發中有關問題的。鑒於油氣開發的許多方面都會引起油井內溫度場的變化，因此利用溫度測井可以研究解決諸多生產問題，其定量套用需要求解複雜的井下溫度場，定性套用則通常採用對比分析方法。
一口油井往往同時開採多個油層，合理開發需要確切了解各層產出流體的性質。當井下油層產油時，由於油流來自溫度較高的油層深處，可能造成產出部位附近的流體溫度升高。所以根據井溫曲線上顯示的增溫異常，便可以知道究竟是哪些地方產油。當井下油層產氣時，由於氣體來自壓力較高的油層深處，而產出部位附近的壓力較低，可能因體積膨脹致使溫度降低。所以根據井溫曲線上顯示的降溫異常，可以判斷產氣層的位置。
為了提高原油採收率，我國許多油田採用注水方式驅替地層內的原油。當向油井內注水時，由於吸水井段的溫度主要取決於注入水的溫度，而其下部未吸水地層的溫度主要受原始地層溫度的影響，從而根據井溫曲線上明顯的台階狀變化，可以確定二者的界面位置。如果停止向油井內注水，間隔幾小時多次測量井溫曲線，由於吸水地層的溫度受注入水的溫度影響大而恢復慢，未吸水地層受的影響小恢復得快，從而根據井下不同部位溫度恢復情況，還可以確切知道究竟有哪些地層吸水。
為了提高油氣產量，經常採用對油層進行酸化、壓裂等處理措施。當對油層進行酸化時，進入地層內的酸溶液會發生放熱反應，造成相應部位的溫度升高，所以根據井溫曲線上顯示的增溫異常，便可以判斷哪些油層見到了酸化效果。當對油層進行壓裂時，進入地層內的低溫壓裂液會導致溫度降低，從而根據井溫曲線上顯示的低溫異常，可以判斷哪些油層被壓裂開了。
