Suyun sıcaklığı civalı iyi bir termometre ile ölçülebilir. Genel bir kural olarak termometrenin üzerindeki derecelendirme en az 0.1 düzeyinde olmalı ve derecelendirme doğrudan termometrenin üzerine yani camın üzerine yapılmalıdır. Kullanılan termometreler sıcaklık değişikliklerine hızlı cevap vermelidir. Sahada yapılacak ölçümlerde metal kafesi olan termometrelerin kullanılması kola kırılmaları önler.
Yeraltı sularının ısılarının yüzey ısılarından etkilenmesi su kaynağının yeryüzüne çok yakın olduğunu gösterir. Eğer ısıda dış ortam ısısıyla açıklanamayacak değişiklikler varsa yüzeysel akıntılarla kirlenme olasılığı akla gelmelidir. Böyle bir olasılıktan şüpheleniliyorsa suyun ısısının günlük maksimum ve minimum değerlerini saptayan termometreler su kaynağının çıkış yerine konulmalı, ayrıca dış ortamdaki ısının en küçük ve en büyük değerleri de gözden geçirilmelidir.
Limnolojik (tatlı suların fiziksel ve biyolojik durumları) çalışmalarda genellikle suyun derinliğine eş olarak sıcaklık kaydı da yapılır. Özellikle kuyu veya artezyen sularının derinliği hakkında fikir almak için suyun sıcaklığı tek başına karar verdirici bir parametre olabilir.
Endüstriyel uygulamalarda kullanılan suyun sıcaklığı son derece önemlidir ve hassas bir şekilde kontrol edilmelidir.
Suyun lezzeti ısısına bağlıdır. 8 – 15 derece arasındaki suların lezzeti daha iyidir ve susuzluğu giderici etkisi daha fazladır. 12 derecedeki su en lezzetlidir denilebilir. 20 derecenin üzerindeki sular çok lezzetsiz ve bulantı verici olabilirler.
Sıcaklılıklarına göre sular şu şekilde sınıflanır:
5 – 12 Çok soğuk su
12 – 16 Soğuk su
16 – 26 Serin su
26 – 33 Ilık su
33 – 35 Mutedil su
35 – 37 Sıcak su
37 – + Çok sıcak su
Yüzey su tabakasının altında ve çeşitli derinliklerde sıcaklık ölçümü yapmak gerekebilir. Bu amaçla kullanılabilecek cihazlar; reversing (ters çevrilebilir) termometre, termophone veya thermistor?dur. Bu cihazlardan en uygunu ve güveniliri thermistor olmakla birlikte maliyet ve kullanılabilirlik gibi nedenlerle reversing termometre yaygın olarak kullanılmaktadır.