As principais fontes de poluição térmica são o desmatamento, o calor residual gerado em usinas de energia elétrica e o escoamento proveniente de superfícies pavimentadas a quente. A principal causa de poluição térmica deriva do uso de água como um agente de resfriamento em usinas de gás natural, nucleares e a carvão.
A poluição térmica refere-se a um aumento prejudicial na temperatura da água em fontes naturais, como rios, lagos e costas costeiras. É o ato de alterar a temperatura de um corpo natural de água. O aumento na temperatura da água é normalmente causado pela remoção da vegetação que sombreia uma fonte natural de água ou pelo calor residual gerado por certas usinas de energia.
O calor residual é um produto prejudicial do processo industrial. A maioria das usinas de energia elétrica produz calor a partir da queima de carvão, gás natural, petróleo ou combustíveis nucleares. O calor produzido converte água em vapor, que é usado para alimentar as turbinas necessárias para produzir eletricidade. O vapor é então resfriado e condensado pela introdução de água fria natural na corrente quente. Durante este processo, a água fria aquece em qualquer lugar de 9 a 18 graus Fahrenheit. Em seguida, a água é despejada de volta na fonte natural de onde veio. O processo de resfriamento na geração de energia é fundamental para o processo industrial. Como resultado, a extensão da poluição térmica é considerável na maioria das nações desenvolvidas.
