Umgeben von dichter Bebauung sind Außen- und Binnenalster gegenüber einer Temperaturerhöhung grundsätzlich stark exponiert, denn mit der starken sommerlichen Aufheizung in der Innenstadt (s. Indikator Sommerlicher Wärmeinseleffekt) ist auch eine Erhöhung der Wassertemperatur verbunden. Hinzu kommt die vergleichsweise geringe Wassertiefe.
Steigende Wassertemperaturen wirken sich auf ökologische Strukturen und Prozesse im Gewässer aus. So können sich in stehenden oder nur sehr langsam fließenden Gewässern zum Beispiel Durchmischungs- und Schichtungsverhältnisse und die Wasserchemie ändern. Zudem können höhere Temperaturen den Beginn und das Ausmaß der Frühjahrsalgenentwicklung und damit indirekt die Sauerstoffzehrung beeinflussen. Da die Gewässerorganismen zu einem wesentlichen Teil wechselwarm sind und ihre Anpassungsfähigkeit an veränderte Umweltbedingungen grundsätzlich gering ist, verändert sich mit steigenden Wassertemperaturen auch die Artenzusammensetzung. Mit dem wärmeren Wasser gehen außerdem Gesundheitsrisiken einher: Steigende Temperaturen verbessern die Wachstums- und Lebensbedingungen für Algen- und Bakterienarten, bei ausreichender Nährstoffversorgung auch für potenziell toxinbildende Cyanobakterien (s. Indikator Cyanobakterien in der Alster).
Abweichend vom hydrologischen Sommerhalbjahr, das vom 1. Mai bis zum 31. Oktober dauert, bildet der Indikator die Mitteltemperatur der Alster im Zeitraum von April bis Oktober ab, um die frühzeitige Erwärmung im April zu berücksichtigen. Aufgrund der wassersportlichen Nutzung der Alster in den Sommermonaten ist zusätzlich die mittlere Temperatur in der Sommersaison vom 15. Mai bis zum 15. September dargestellt. Die Daten liefert die Messstation an der Lombardsbrücke, die automatisiert und kontinuierlich die Wassertemperatur misst. Sie spiegelt die Bedingungen an der Außenalster wider.
Seit 1994 sind die Wassertemperaturen der Alster statistisch signifikant gestiegen. Treffen wie im Jahr 2014 sommerliche Hitze und Niedrigwasserstände (s. Indikator Niedrigwasser an Alster und Wandse) zusammen, kann es durch das verminderte Wasservolumen besonders leicht zu einer übermäßigen Erwärmung kommen. So hatte die Alster 2014 mit knapp 17,5 5 °C die bisher zweithöchste Mitteltemperatur des Zeitraums von April bis Oktober. In den letzten drei Jahren 2022 bis 2024 lag sie knapp darunter und nur im Rekordsommer des Jahres 2018 noch etwas höher. Mit über 21 °C war das Wasser dann vor allem in der Sommersaison überdurchschnittlich warm, da auf einen etwas kühleren und regenreicheren April lang anhaltende Hitze, Trockenheit und intensiver Sonnenschein folgten.
