In ICBR-Rapport 209 worden de ontwikkelingen in de temperatuur van het Rijnwater in de afgelopen dertig jaar weergegeven. Mogelijke effecten van gewijzigde watertemperaturen op de aquatische levensgemeenschap worden beschreven in<link file:522 _blank download den einer> ICBR-rapport 204.
Uit het onderzoek naar de langjarige ontwikkeling van de temperatuur van het Rijnwater blijkt tot dusver dat er een duidelijke correlatie bestaat tussen de watertemperatuur en de ontwikkeling van de luchttemperatuur in het Rijnstroomgebied. In het bijzonder hoge luchttemperaturen, zoals bijvoorbeeld in de zomer van 2003 en 2006 en in april 2007, worden weerspiegeld in de watertemperatuur.
Tussen 1978 en 2011 is de watertemperatuur gemiddeld met 1 à 1,5 °C gestegen. De temperatuur is echter niet geleidelijk over de gehele periode opgelopen, maar vertoont een sprong in de jaren 1987-1989. Deze abrupte stijging wordt toegeschreven aan de zogenaamde Noord-Atlantische oscillatie (NAO), die in deze periode bijzonder sterk was. Hiermee worden grote luchtdrukverschillen boven de Noord-Atlantische Oceaan bedoeld die ervoor zorgen dat er vooral in de winter meer warme zeelucht wordt aangevoerd naar West-Europa.
Warmtelozingen van energiecentrales dragen op regionale schaal bij tot een extra stijging van de watertemperatuur bovenop de natuurlijke ontwikkeling. Tot 2010 vond ongeveer 60% van de grote, <link file:2959 _blank download den einer>vergunde warmtelozingen op de Rijn plaats op een kort stuk van de Duits-Franse Bovenrijn tussen Karlsruhe en Worms. De temperatuurstijging tot Mainz kan in de eerste plaats worden toegeschreven aan de warmtelozingen op dit traject en slechts in de tweede plaats aan de natuurlijke opwarming. De daadwerkelijk gemeten gemiddelde temperatuurstijging bedraagt bij Mainz circa 1,4 °C en neemt tot Koblenz verder af tot circa 1 °C.
De grote zijrivieren Neckar, Main en Moezel dragen voornamelijk in de herfst- en wintermaanden bij tot een geringe verlaging van de watertemperatuur in de Rijn. Echter, in de zomermaanden is hiervan geen sprake.
Het aantal dagen waarop de watertemperatuur hoger was dan 22 °C of 25 °C is het afgelopen decennium duidelijk gestegen ten opzichte van de twee voorgaande decennia.
