Die durchschnittlichen Wassertemperaturen im Rhein sind im Zeitraum 1978 bis 2011 im Mittel um rund 1 °C bis 1,5 °C angestiegen. Auch nimmt die Anzahl der Tage pro Jahr mit Wassertemperaturen über 22 °C zu, wie anhand der drei Rhein-Messstationen Weil am Rhein an der deutsch-schweizerischen Grenze, Karlsruhe und Koblenz aufgezeigt wurde.
Diese Entwicklung wird sich infolge des Klimawandels mit weiter steigenden Lufttemperaturen fortsetzen (siehe IKSR-Fachbericht Nr. 209). Hinzu kommen genehmigte Wärmeeinleitungen aus Industrie und Energiegewinnung.
Wasserrechtliche Vorschriften schränken nutzungsbedingte Wärmeeinleitungen ein. Bei Wassertemperaturen über 28 °C im Rhein oder Nebenflüssen ist in der Regel keine zusätzliche Wärmeeinleitung mehr zulässig.
Das Jahr 2018 kann durch die Kombination aus erhöhten Lufttemperaturen und unterdurchschnittlichen Niederschlägen als Extremjahr bezeichnet werden. Das Niedrigwasser war im August 2018 mit hohen Luft- und Wassertemperaturen verbunden, welches zu ökologischen Beeinträchtigungen und Einschränkungen beispielsweise beim Kraftwerksbetrieb führte (siehe IKSR-Fachbericht Nr. 263).