Vesijohtovesi on yleensä talvella kylmempää kuin kesällä. Lämpötilaero on tyypillisesti noin viisi astetta, mutta se voi olla jopa kymmenen.
Kun hanasta tulee pintavettä, joka on peräisin esimerkiksi järvestä, lämpötila voi vaihdella jo vedenottamossa. Monin paikoin käytetään kuitenkin pohjavettä, jota saadaan ainakin 20 metrin syvyydessä sijaitsevista esiintymistä.
Maan alla lämpötila pysyy samana vuoden ympäri. Tutkimusten mukaan talven kylmyys ja kesän kuumuus vaikuttavat enintään 5–7 metrin syvyyteen. Vaikutus riippuu maaperän rakenteesta ja koostumuksesta.
Vesijohtoveden lämpötila voi kuitenkin vaihdella, vaikka se olisi pohjavettä. Käsiteltyä vettä voidaan nimittäin säilyttää pohjavesilaitoksen altaissa tai säiliöissä, ennen kuin se johdetaan jakeluverkkoon.
Ympäristön lämpötila vaikuttaa eristämättömissä altaissa, säiliöissä ja putkissa olevan veden lämpötilaan.