由于人类活动而向环境排出的废热超过环境容量，导致局部生态系统遭受破坏的现象被称为热污染。广义的热污染包括温室效应、热岛效应和水体热污染，狭义的热污染仅指水体热污染,是指向水体排放废热造成的水体环境破坏。异常的气候变化和人为因素是广义热污染的两大主因，而水体热污染则基本都是人为因素造成的。
水的各种性质受温度影响，随温度升高，氧气在水中溶解度会降低；水体中物理化学和生物反 应速度会加快，因此导致有毒物质毒性加强，需氧有机物氧化分解速度 加快，耗氧量增加，水体缺氧加剧，引起部分生物缺 氧窒息,抵抗力降低，易产生病变乃至死亡。
根据美国统计，动力工业冷却水排放量占全国工业的冷却水总排放量的80%以上。一个装机100万kW的火电厂，冷却水排放量约为30~50m3/s；装机相同的核电站，排水量较火电厂约增加50%。年产30万t的合成氨厂，每小时约排出22000立方米的冷却水。
