Le professeur Otto Lidenbrock est un homme enthousiaste et impétueux. Il décide de partir dès le lendemain pour l'Islande, emmenant avec lui son neveu Axel, beaucoup plus réticent. L'oncle et le neveu sont en désaccord sur la possibilité pratique d'un tel voyage, qui va à l'encontre de la théorie la plus répandue sur la composition de l'intérieur de la planète, la théorie de la chaleur centrale, soutenue notamment par Siméon Denis Poisson : Axel s'en fait le défenseur, tandis que Lidenbrock, plus influencé par les théories de Humphry Davy selon qui les températures profondes sont moins élevées, est déterminé à mettre l'hypothèse de la chaleur centrale à l'épreuve des faits.