其三，纯理论阶段。单有热量条件与水分条件的组合，尚不能彻底揭示地理地带性的本质。正是由于未能较好地认识这种本质，故在地理地带性的空间分布研究中，出现了许多含混不清的术语或解释，例如地带性与非地带性，地带性产生的根本原因以及水平地带性与垂直地带性的统一问题等，都无法作出更深刻的理解，同时亦无法模拟或预测地理地带性的行为或建立该理论的普适性基础。
纯理论的地理地带性解析，将试图论证地理空间中分带现象(包括水平分带与垂直分带)在成因上的统一性，在数学表达上的精确性以及在理解上的泛释性。
首先，我们建立了一种图式上的分析，它论述这样的基础：在三维地理空间中，我们从理论解析所得随着纬度变化的温度分布(在水平方向上)以及随着高度变化的温度分布(在垂直方向上)，有一种直接的联系(图12-8)。
在图12-8中，温度T随着高度H的变化与随着纬度L的变化，在相同温度值范围内形成了地理地带性的某种统一行为，它为进一步的理论分析提供了线索。而自然要素随着纬度变化的表现，的确也类似于该种要素随着高度变化的表现，它证实了能量的水平，是制约地理地带性的第一级的、也是共同承认的本质因素。
为了阐明在地理面中产生地理地带性的根本原因及其规律，在纯理论的解析之前，首先作出下面3个基本假设，以帮助我们完全还原到理想状态下，一个几何球体表面应该出现的基准空间分布特征，并以此作为参考系，再逐步地逼近在更为真实的地理面中，空间分布的表现规律。这些基本假设是：
假设1，地球的自转轴与其绕太阳公转时的轨道面完全垂直(不是象真实的那样具有23°27′的倾角)，则平行的太阳光线将永远直射赤道；
假设2，在地理面中，地表物质的组成完全均一，既不存在大陆和大洋这两大物质体系的差异，也不存在更小尺度下物质在物理、化学和生物特性方面的差异。这些微小差异的排除，将使地表成为一个连续的、均匀一致的和同一物质组成的球体；
假设3，地球表面将按某种度量的规定，形成一个球面基准，完全摒弃在其上的任何微小的起伏，从而使它成为一个完美的、光滑的、理想的几何球体。
以上3个假设，把地球体大大地简化为无年际移动、无组成差异、无起伏变化的几何形状。正是这种理想状态下的几何形状，使其变成了讨论地表空间分布时的基态和雏形，也使我们立即接触到了空间分布变化的本质所在。因为现实中的地理地带性规律，正是孕育在这种基本假设的理想状态之中。只是在真实的世界里，把这种基态和雏形所表现的完美规律，加以复杂、畸变、模糊、隐藏、破坏，甚至加以反转而已。所有这些，只有在洞悉了理想状态下空间分布的基本原理之后，再进一步加以复杂和变异，才能最终地获得真实地理地带性的理论解析。
很容易明白，在上述3项假设的条件下，由于地球的形状和运动的特性，由于它在宇宙空间内的位置，太阳辐射能抵达地球表面时，沿着纬度的地理地带性，就会有十分显明的表达，可以呈现出完美的数学规律并可进行精确的计算。我们知道，地球表面各处所收入的太阳辐射能，取决于太阳的位置(假定日地距离为常数)。而太阳对于地球的位置，可以用两种球面坐标系统确立，这在一般的球面几何及球面三角形基本公式中均有叙述。总之，我们能精确地计算出太阳高度的数值(对于地球表面上的任何一点)，它是由地面观测处的纬度、太阳时角等参数所规定的。如果选择春分或秋分时刻，而且恰恰在其正午的一刹那，则所得结果基本上符合于所作的第一项假设。此时的太阳高度数值仅仅随纬度的变化而变化，而且其变化也十分简单，在赤道为90°，在两极分别为零度。如果永远保持这种固定的时刻与固定的位置不变，则地理地带性的分布规律就会十分简单。尽管这个假设并不真确，但从本质上分析，它却是形成地理地带性分布雏形的根本原因。