ホットプルームとは、コールドプルームと逆に、深さ2,900kmの核との境目で核の熱を受けて高温になったマントル成分が上昇するものを呼ぶ。現在はアフリカ大陸の下と南太平洋にスーパーホットプルームが存在し、大地溝帯（グレート・リフト・バレー）が形成された原因であり、南太平洋に点在する火山の源であると考えられている。ホットプルームもまた、外部マントルと内部マントルの境目の深さ670kmの部分に一旦滞留するため、通常では地上へ激甚な影響を与えることはない。しかし大規模なホットプルームが直接地表に達すると、非常に激しい火山活動が発生すると考えられている。地球生命史上最も大きな大量絶滅が発生した2.5億年前のペルム紀/三畳紀境界（P-T境界）では史上最大級の溶岩噴出事件によりシベリア台地玄武岩（洪水玄武岩）が形成されたが、これはスーパーホットプルームによるものと考えられている。この時期は超大陸パンゲアが分裂を開始した時期に相当し、プルームの地表への到達と大陸分裂について相関性が指摘される。将来的には、2億年後に出現すると考えられているアメイジア大陸ができたときに大西洋でスーパーホットプルームが起こると考えられている。
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プルームテクトニクスの検討には、地震波トモグラフィーという技術が用いられた。マントル内部の地震波速度は温度に依存し、温度が高いと地震波速度は遅く、温度が低ければ速くなる。そこでマントル全体の地震波伝播速度を測定して温度分布を算出したところ、南極大陸やアジア大陸の下は広範囲に温度の低い部分が存在し、低温部分は深さ2,900kmのマントル底まで達していた。