Šiluminė tarša reiškia temperatūros padidėjimą vandens telkinyje dėl žmogaus ar aplinkos priežasčių. Nors laipsniai ar du skirtumai gali skambėti nežymiai, net ir nedidelis vandens ar jūros aplinkos atšilimas gali sukelti niokojančių žuvų, vabzdžių, augalų ir gyvūnų buveinių pokyčius. Yra keletas pagrindinių šiluminės taršos priežasčių, kurių kiekviena prisideda prie to, ką kai kurie aplinkosaugos ekspertai vadina galima aplinkos katastrofa.
Viena iš pagrindinių šiluminės taršos priežasčių yra pramoninis vandens, kaip aušinimo skysčio, naudojimas. Gamyklos ir elektrinės paprastai naudoja netoliese esančius vandens šaltinius, kad mašinos būtų vėsios ir veikiančios. Nors šis aušinimo procesas yra nebrangus ir efektyvus, jis gali pakenkti vandens ekosistemoms. Vanduo paprastai siurbiamas iš šaltinio, paleistas per gamyklos ar gamyklos aušinimo sistemas, tada grąžinamas į pradinį šaltinį.
Deja, aušinimo metu vandens temperatūra pakyla, kartais net keliais laipsniais. Šilto ar karšto vandens antplūdis atgal į natūralų šaltinį gali sunaikinti maisto šaltinius arba nužudyti rūšis, kurioms išgyventi reikalinga tam tikra temperatūra. Daugelis aplinkosaugininkų mano, kad pramoninis vandens šildymas yra didžiausias vietinės šiluminės taršos veiksnys.
Dirvožemio erozija ir miškų naikinimas yra dar du pagrindiniai veiksniai, galintys sukelti nenatūralų temperatūros padidėjimą. Pakrantės augalai ir medžiai padeda užtemdyti vandenį ir palaiko temperatūrą, nes apsaugo nuo saulės spindulių. Pašalinus augalus, vandens telkinys ne tik sugeria daugiau saulės šviesos, bet ir į vandenį patenka šaknų struktūrų prilaikoma žemė. Dėl dirvožemio erozijos gali pakilti upių ir ežerų dugnai, susidaryti seklesni vandens telkiniai, kurie greičiau įkaista.
Viena iš pagrindinių terminės taršos priežasčių yra deguonies išeikvojimas vandenyje. Žuvys, norėdamos išgyventi po vandeniu, priklauso nuo tam tikro deguonies kiekio; jie nelengvai prisitaiko prie deguonies lygio poslinkių. Kuo šiltesnis vanduo, tuo mažiau deguonies jame telpa, todėl klestinti ekosistema per trumpą laiką tampa mirtina gyventojams. Be to, sekliuose ir šiltesniuose vandenyse daugėja deguonies suvartojančių augalų, tokių kaip dumbliai, kurie irdami dar labiau sumažina deguonies kiekį.
Yra keletas būdų, kaip padėti sušvelninti šiluminės taršos poveikį, siekiant stabilizuoti ir palaikyti vandens aplinką. Gamyklos, kuriose vanduo naudojamas kaip aušinimo skystis, gali įrengti aušinimo bokštus ir tvenkinius, kurie grąžina vandenį į pradinę temperatūrą prieš išleidžiant jį atgal į natūralų šaltinį. Užtikrinant, kad krantuose ir pakrantėse būtų pakankamai augmenijos, kuri suteiktų šešėlį ir išlaikytų dirvožemį, taip pat gali padėti išvengti šiluminės taršos.