Благодаря термической инерции воды, ход температуры поверхности озер запаздывает по сравнению с ходом температуры воздуха. Весной температура воды ниже, летом и осенью выше температуры воздуха Амплитуда колебаний температуры воды меньше, чем воздуха. Аналогично и соотношение – колебаний температур воды и воздуха в течение суток: вода холоднее воздуха днем и теплее утром и ночью. Колебания температуры воды оказываются до различных глубин в зависимости от интенсивности перемешивания Амплитуда их с глубиной уменьшается зависимости между температурой воды и воздуха используются для расчетов температуры воды.
В связи с изменениями теплового баланса и интенсивности перемешивания в водоемах наблюдаются сезонные изменения распределения температуры по вертикали. Наиболее четко они выражены в озерах умеренной климатической зоны.
Зимой в придонных слоях этих озер находятся более теплые воды с температурой, близкой к 4°С. К поверхности температура понижается до 0°С в подледном слое. Такое распределение температуры называется обратной температурной стратификацией (слоистостью).