湖水同温层是指湖温随水深增加而不发生升降的分布形式。即湖水水温垂直梯度等于零，上下层水温完全相同，称为同温层。在温带和寒温带的湖泊，这种分布多发生在春秋时期；寒带和高山地区的湖泊有的春夏两季也可出现短期的同温层。同温层的温度和出现时间，取决于气象条件、湖水下层的温度和水深。如果气象条件相同，湖水下层温度越高、水深越小，同温层就出现得越早，且温度较高。