Ô nhiễm nhiệt là hiện tượng suy giảm chất lượng nước do một hay nhiều quá trình làm thay đổi nhiệt độ nước xung quanh. Nguyên nhân phổ biến của ô nhiễm nhiệt là do các nhà máy điện và nhà máy sản xuất công nghiệp sử dụng nước như một chất làm mát. Các nguyên nhân khác dẫn đến hiện tượng ô nhiễm nhiệt bao gồm xói mòn đất. Điều này sẽ làm mực nước dâng cao và tạo ra sự tiếp xúc của nước với ánh sáng mặt trời. Khi nước được sử dụng làm chất làm mát được đưa trở lại môi trường tự nhiên ở nhiệt độ cao hơn, sự thay đổi nhiệt độ đột ngột sẽ làm giảm nồng độ DO (oxy hòa tan) trong nước và ảnh hưởng đến thành phần hệ sinh thái. Cá và các sinh vật khác chỉ thích nghi được trong môi trường có phạm vi nhiệt độ cụ thể, sẽ chết do nhiệt độ nước thay đổi đột ngột (tăng hoặc giảm nhanh) được gọi là "sốc nhiệt". Dòng chảy đô thị - lượng nước mưa được tạo ra từ các cơn mưa nặng hạt hoặc tuyết sẽ đường và bãi đậu xe ngập nước - cũng có thể xem là nguyên nhân nhiệt độ nước tăng cao.