Характеризується впливом тепла на повітря і воду. Воно може бути негативним, коли підвищується теплові градієнти температур. Такі коливання спричиняють енергетичні зміни процесів в атмосфері і гідросфері. Воно може впливати на земну кору і в цілому негативно впливати на життя людей. Основними джерелами цього забруднення є газопроводи, які йдуть від промислових комплексів, а також теплотраси і різні збірні колектори.
На гідросферу теплове забруднення впливає шляхом підвищення температури води, в результаті чого зменшується розчинність кисню і знижується активність біоценозу системи вод. До того ж багато живі організми дуже чутливі до різних змін температурного фону вода.