热量平衡（汉语拼音：Reliang Pingheng；英语：Heat Balance），地球表面、大气和地球-大气系统通过各种方式得到的热量和失去的热量之间的差值。大气中的热量通过辐射、空气对流、湍流、蒸发和凝结等多种方式向地下输出或取自地下进行交换。因此，对一地而言，需要对这许多分量分别进行测量和计算，才能得出热量平衡总的结果。在各个半球，低纬度地区热量平衡为正值，高纬度地区为负值，从低纬度地区要向高纬度地区输送热量。就两个半球而言，从南半球向北半球输送热量。就整个地球而言，长时期内热量平衡趋向零值。热量平衡是气候形成的一个重要环节。
