地下室與地面上的溫度差異主要體現在它們各自受到熱量傳輸的影響。地上和地下溫度的差異主要源于土壤的導熱特性。在盛夏，地表的熱浪不能迅速傳遞到深層土壤，而是逐漸向下滲透。因此，地下室的溫度通常接近地面溫度，但隨著深度增加，溫度下降顯著。例如，在上海，7月地面溫度高達27.8℃，而地下0.8米處已降至24.0℃，到了3.2米深處則降低至16.9℃。

季節變化也影響這種溫度差異。在冬季，地表溫度較低，地下卻保持著相對溫暖，使得地窖成為儲藏蔬菜的理想環境，同時也為一些小動物提供了過冬的避寒場所。以亞洲為例，地溫梯度大約每增深100米，溫度會增加2.5℃，而在北美洲則是2-2.5℃。這就意味著，即使在冬季最冷的時候，地下深處仍保持著一定的溫暖。

總的來說，地下室與地表的溫度差異主要由熱傳導的效率和季節性變化決定，形成了地下空間獨特的溫度特性。這種特性在許多方面都有實際應用，如儲藏、動物棲息等。