湖水同溫層是指湖溫隨水深增加而不發生升降的分布形式。即湖水水溫垂直梯度等於零，上下層水溫完全相同，稱為同溫層。在溫帶和寒溫帶的湖泊，這種分布多發生在春秋時期；寒帶和高山地區的湖泊有的春夏兩季也可出現短期的同溫層。同溫層的溫度和出現時間，取決於氣象條件、湖水下層的溫度和水深。如果氣象條件相同，湖水下層溫度越高、水深越小，同溫層就出現得越早，且溫度較高。
