湖泊热量平衡是指在一定时段内，湖水收入的热量与支出热量之差等于湖水蓄热变化量。一般可用下列热量平衡方程式表示：

Sc+Sa-Sl±Sk±Sz±Sd+Sy-Sy'±Sx±Sz±Su-Su'+Sg±△S=0

式中：Sc为湖水吸收的太阳短波辐射；Sa为湖水吸收的大气逆辐射；Sl为湖水长波辐射耗热量；Sk为湖水与大气交换的热量；Sz为蒸发耗热或凝结吸热；Sd为湖底与湖水的热交换量；Sy为支流或从水源带来的热量；S'y为地面径流和地下径流带走的热量；Sx为降雨带来的热量或降雪融化消耗的热量；S'z为被蒸发的水带走的热量或随水汽凝结而带入的热量；Su为湖水结冰放出的热量或融冰吸收的热量；S'u是随水流流进的冰块融化的耗热量；Sg为因机械能消耗而损失的热量；△S为湖水蓄热变量。而由生物化学过程发生的热量；由地球内部传给湖水的热量，以及由湖岸反射的总太阳辐射等由于数值太小，通常不予考虑。式中各项对不同时期各种类型湖泊所起的作用差别很大，有的完全没有必要计算，根据对湖泊具体情况的分析研究，可使热量平衡方程式进一步简化。热平衡要素的单位，一般热量以卡、千卡计、热通量以卡/厘米2·日、或卡/厘米2·年计。采用水文气象学有关方法或经验公式可推求热量平衡各要素的数值。