热污染是指人类活动中影响和危害热环境的现象。
人类的生活和生产实践活动，要求一定的热环境。为了获得和维持一个适宜的热环境，人类除了利用天然的太阳能外，还大量地消耗各种燃料。在燃料的消耗过程中，不仅产生大量含有害物质或放射性物质的污染物，还会产生大量的二氧化碳、水蒸汽和热水等一些对人体无直接危害的物质。这些物质虽然对人体无直接危害，但对环境产生了增温效应。
这种在能源消耗和转换过程中，能引起环境不良增温效应的污染就叫做热污染。
当前，伴随着世界能源消耗的与日俱增，人类向周围环境散发的热量也越来越多。主要包括向大气散热和水体散热两个方面。