所谓热污染，是指现代工业生产和生活中排放的废热所造成的环境污染。热污染可以污染大气和水体。火力发电厂排出的生产性废水中均含有大量的废热。这些废热排入地面水体后，能够使水温升高。在工业发达的美国，每天排放的冷却水达4.5亿立方米，接近全国用水的1／3。这些废水含量约2500亿千卡，足够使2.5亿立方米的水温升高10℃。
 
热污染首当其冲的受害者是水生生物，由于水温升高使水中溶解氧减少，水体处于缺氧状态，同时又使水生生物代谢率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在热效力的作用下发育受阻或死亡，从而影响环境和生态平衡。此外，河水水温上升给一些致病微生物造成一个人工温床，使他们得以滋生、泛滥，引起疾病流行，危害人类健康。1965年，澳大利亚曾流行过一种脑膜炎，后经科学家证实，其祸根是一种变形虫，由于发电厂排出的热水使河水温度升高，这种变形虫在温水中大量孳生，造成水源污染而引起了这次脑膜炎的流行。
 
随着人口和耗电量的增长，城市排入大气的热量日益增多。按照热力学定律，人类使用的全部能量将转化为热，传入大气，逸向天空。这样一来，上升气流减弱，阻碍了云雨的形成，造成了局部干旱，影响农作物的生长。近一个世纪以来，地球大气中的二氧化碳不断增加，气候变暖，冰川积雪融化，使海水水位上升，一些原本十分炎热的城市变得更热。专家们预测，如按现在能源消耗速度计算，一个世纪后全球温度会发生重大的变化。
 
造成热污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理的使用。随着现代工业的发展和人口的不断增长，环境热污染将日益严重。然而，人们尚未有一个量值来规定其污染程度，这表明人民并未对热污染有足够的重视。为此，科学家呼吁尽快制定环境热污染的控制标准，采取有效措施防止热污染。