水的物理化學性質與水溫有密切關系。水中溶解性氣體(如氧、二氧化碳等)的溶解度、水生生物和微生物活動、化學和生物化學反應速度及鹽度、pH值等都受水溫變化的影響。
       (1)水溫影響著水生生物的生命活動過程水生生物對過高或過低的環境溫度的忍耐力遠不如陸生生物。溫度的變化能引起在水中生存的魚類品種的改變。有時水溫雖未達到魚類致死的溫度，但已超越產卵和孵化的*適宜范圍，使魚類的繁殖率降低。若溫度過高，也可直接使魚類死亡。如鯉魚的實驗致死溫度為31～34℃，鯰魚為31．8℃，金魚為30．8℃，鱒魚為23～28℃，鱸魚為23～25℃，鮭魚為25℃。稍高的水溫還可使一些藻類的繁殖增加，有些令人討厭的水生植物和污水霉菌也會大量繁殖生長。
       (2)水溫影響著反應和反應速率一般情況下，化學和生物化學的反應速度隨溫度的升高而加快。通常溫度每升高10℃，反應速率約增加一倍。在水中的一些有毒物質、重金屬離子等也可因水溫的升高而增加其對水生生物的毒性。
      (3)水溫影響著水利用的適應性譬如冷卻用水要求水溫越低越好，而鍋爐用水則希望水溫高一些。有些地區的礦泉水有較高的水溫，可用于療養。
      (4)水溫對水的溶解氧含量、密度、黏度、蒸汽壓等也都有直接的影響水溫的測定對水體自凈、水中的碳酸鹽平衡、各種堿度的計算和對水處理過程的運轉控制都有重要的意義。

      水的溫度因水源不同而有很大差異。一般來說，地下水溫度比較穩定，通常為8～12℃；地面水隨季節和氣候變化較大，大致變化范圍為0～30℃。工業廢水的溫度因工業類型、生產工藝不同有很大差別。