В настоящей работе приведены данные по геотермическому режиму недр Вилюйской синеклизы. Важнейшими природными особенностями района исследования являются присутствие крепких рассолов, развитие мощных толщ многолетнемерзлых пород (ММП), а также наличие древнейших рифей-раннекембрийских нефтегазоносных комплексов. Все эти особенности обуславливают проблемы, связанные с оценкой нефтегазоносных комплексов и геотермического режима, в частности. Мощность многолетнемерзлых пород в районе исследования закономерно возрастает от 100 м в долине реки Лена до 1100 м в районе площади Эйикская в зоне сочленения Вилюйской синеклизы и Анабарской антеклизы. Значения геотермического градиента на исследуемой территории изменяются от 1,58 °C/100м до 2,72°C/100м. Установлено наличие двух геотермических зон, которые вместе со структурным планом контролируют распределение пластовых температур в пределах осадочного чехла. Первая зона приурочена к южной, северо-западной и северо-восточной частям синеклизы на Синской, Мархино-Андойской, Эйикской и Усть-Вилюйской площадях. Вторая зона распространена на большей части изучаемой территории, в юго-западной, юго-восточной, центральной и северной ее частях.