地球表面上，水的面积占71%，是陆地的两倍多， 这样大而均匀的下垫面其温度的变化，对其上方乃至其他区域的天气、气候有很大的影响。
同土壤温度相比，水面温度的变化也受到水体的热量收支和热特性的影响。 水温的变化特点与土壤温度的基本相似，但在温度振幅、极值出现的时刻方面都有其自身的特点。
1.水的热容量约比土壤大一倍，因此， 当二者的吸热量或放热量相等时，水面升温或降温幅度应比土壤小一倍。
2.水为半透明体。在陆地上，太阳辐射被很薄的表土层所吸收， 土壤表面增热剧烈。但对于水来说， 太阳辐射可透入相当深的水层（几十米的水层）中， 约只一半的能量为10cm以上的水层所吸收， 另一半能量则为10cm以下直到100m深左右的水层所吸收，所以水面温度的升高，要比地面小得多。
3.水面耗于蒸发的热量大于陆地，水面的增热因而缓和。
4.水中的热量传递方式与土壤完全不同。 这是水面与陆面增热和冷却不同的决定性原因。 土壤中，热量传递的基本方式是分子传导，在水中， 则主要是乱流混合和对流作用，这种传热方式比分子传热快得多，能使水面的升温降温减慢几十倍。
水体温度的日较差、年较差都比土壤小，这与水面净辐射的日、年变化有关。
一天中，水面的最高温度出现在15—16时，最低温度出现在日出后的2~3h后， 最高、最低温度出现的时间都比土壤的极值迟后2~3h。水面的温度日较差也很小。 在中纬度地区洋面的温度日较差约0.1~0.5°C，湖面的温度日较差约2.0~5.0°C。 随着水层深度的增加，水温日较差变小，日温恒定层约为15~30m深处， 与同纬度的陆地土温年变化的常温层相当。
一年中，北半球高纬度地区水面月最高温度出现在8月份， 月最低温度出现在2~3月份。 大洋中年较差最小，热带是2.0~4.0°C， 中纬度为5.0~8.0°C，深水湖和内海面的温度年较差约为15~20°C。 月最高温度和月最低温度出现的时间大约是每深入60m落后1个月。