Teplotní stratifikace nebo tepelná stratifikace je stav nádrže, ve kterém se liší teplota a hustota vody v různých hloubkách. Dělí se na přímku , při které je teplota na povrchu vyšší než u dna (a hustota je nižší), a na inverzní , při které je teplota na povrchu nižší než u dna. (a hustota je vyšší) [1] .
Teplotní stratifikace je protikladem k homotermii (z jiného řeckého ὁμός – „stejný“ + θέρμη – „teplo“), stavu nádrže, ve které má voda v různých hloubkách stejnou teplotu. Při homotermii má voda také stejnou hustotu, a proto se dobře mísí [1] .
V jezerech mírného pásma je pozorována přímá stratifikace v létě, obrácená stratifikace je pozorována v zimě a homotermie nastává na jaře a na podzim. Zároveň v létě obvykle zažívají prudký skok teploty v malé vrstvě (až 10 °C na metr hloubky), zvané metalimnion ; zóny nahoře a dole jsou nazývány epilimnion a hypolimnion , příslušně. V zimě je teplotní rozdíl obvykle mnohem menší, do 4 °C [1] . V důsledku změny typu teplotní stratifikace se voda různých teplot pohybuje, čímž se zvyšuje saturace hlubokých vrstev kyslíkem [2]
V jezerech tropického klimatu je téměř po celý rok pozorována přímá stratifikace a naopak v jezerech polárního klimatu [1] . V mělkých vodách je homotermie nastolena po celé léto, v řekách neustále [3] .