在一定的范圍內（15℃～35℃），隨著溫度的升高，雖然不利于氧向水中的轉移，卻可以加快生化反應速率，微生物速率也會加快。但由于微生物細胞組織中的蛋白質、核酸等對溫度變化速率很敏感，當溫度突升的速率超過一定限度時，就會產生不可逆破壞，導致污水處理效果短期內不能達標。相比之下，溫度降低時，氧向水中轉移逐漸增大，雖然生化反應速率減慢，對微生物組織中的蛋白質、核酸等影響要小一些，一般不會出現不可逆破壞。如果水溫的降低速率降低變化緩慢，活性污泥中的微生物可以逐步適應這種變化，而這時采取降低負荷，提高充氧濃度，延長曝氣時間等措施，就能取得較好的處理效果。