Die Temperatur des Quellwassers von geothermisch nicht beeinflussten, normal kalten Quellen ist im Wesentlichen abhängig von der Beschaffenheit des austretenden Wassers, der Höhenlage und dem Relief (Strahlungsverhältnisse, Fließgeschwindigkeit) sowie von der Vegetation und der Bodennutzung. Der Zwischenabfluss (Interflow) der ungesättigten Bodenschichten und die oberste Zone des Grundwassers (10 bis 30 Meter unter Geländeoberkante) sind aufgrund der oberflächennahen Lage stärker von klimatischen Einflüssen der bodennahen Luftschicht abhängig als das tiefer liegende Grundwasser der Zwischenzone. Quellen, die überwiegend von tiefer gelegenem Grundwasser gespeist werden, zeigen relativ konstante Temperaturverhältnisse mit geringen Jahresschwankungen. Dabei entspricht die Wassertemperatur der Quellen in unserer Region meist dem Jahresmittelwert der Lufttemperatur (6-8 °C und etwas darüber). Im Winter sind Quellen Wärmeinseln, da sie nicht zufrieren, im Sommer eher Kälteinseln.
Die Reliefeigenschaften beeinflussen den Wärmehaushalt von Quellen. Das Wasser aus Quellen mit schnell abfließendem Wasser und geringer Wasserflächenausdehnung (Sturzquelle) erwärmt sich in Fließrichtung langsamer, als dies in bei langsamer fließenden und an Wasserflächenausdehnung zunehmenden Sicker- und Tümpelquellen der Fall ist. Die Schwankungen im Jahresverlauf der Wassertemperatur können aufgrund einer raschen Anpassung an die Lufttemperatur im Sommer deutlich höher ausfallen, so dass größere Temperaturschwankungen vorherrschen. Ein weiterer Faktor ist die Abhängigkeit zwischen Quellwassertemperatur und Höhenlage der Quelle. Offenlandquellen, die keine oder nur geringe Beschattungsmöglichkeiten aufweisen, zeigen je nach Quelltyp stärkere Schwankungen der Wassertemperatur als Waldquellen.