油井内流体和岩石的温度在一定情况下保持稳定，当情况发生变化时，井温也会表现出一些异常来。测量到井温及其变化数据，可以推断井下与温度变化有关的情况和问题。 地球物理测井是通过观测研究对象的物理信息，然后利用各部分介质的物理性质差异，分析解决油气勘探和开发中有关问题的。鉴于油气开发的许多方面都会引起油井内温度场的变化，因此利用温度测井可以研究解决诸多生产问题，其定量应用需要求解复杂的井下温度场，定性应用则通常采用对比分析方法。
一口油井往往同时开采多个油层，合理开发需要确切了解各层产出流体的性质。当井下油层产油时，由于油流来自温度较高的油层深处，可能造成产出部位附近的流体温度升高。所以根据井温曲线上显示的增温异常，便可以知道究竟是哪些地方产油。当井下油层产气时，由于气体来自压力较高的油层深处，而产出部位附近的压力较低，可能因体积膨胀致使温度降低。所以根据井温曲线上显示的降温异常，可以判断产气层的位置。
为了提高原油采收率，我国许多油田采用注水方式驱替地层内的原油。当向油井内注水时，由于吸水井段的温度主要取决于注入水的温度，而其下部未吸水地层的温度主要受原始地层温度的影响，从而根据井温曲线上明显的台阶状变化，可以确定二者的界面位置。如果停止向油井内注水，间隔几小时多次测量井温曲线，由于吸水地层的温度受注入水的温度影响大而恢复慢，未吸水地层受的影响小恢复得快，从而根据井下不同部位温度恢复情况，还可以确切知道究竟有哪些地层吸水。
为了提高油气产量，经常采用对油层进行酸化、压裂等处理措施。当对油层进行酸化时，进入地层内的酸溶液会发生放热反应，造成相应部位的温度升高，所以根据井温曲线上显示的增温异常，便可以判断哪些油层见到了酸化效果。当对油层进行压裂时，进入地层内的低温压裂液会导致温度降低，从而根据井温曲线上显示的低温异常，可以判断哪些油层被压裂开了。
