1. La température de l'eau est l'un des facteurs abiotiques les plus importants pour l'écologie aquatique. L'intérêt à comprendre le régime thermique, ses changements passés et les modifications potentielles futures est grand. Un bilan énergétique aide à identifier les flux d'énergie influençant ce régime thermique. Les sites d'étude se situent dans la plaine alluviale d'un des grands fleuves européens, le Rhône, dans sa partie française. Ce sont des écosystèmes aquatiques alluviaux, plus ou moins connectés au fleuve. Ils sont caractérisés par une grande variété d'habitats ainsi qu'une diversité d'espèces importante. Les sites d'étude font partie du projet décennal de restauration hydrologique et écologique du Rhône. La mesure de la température de l'eau horaire ainsi que l'accès solaire estimé à partir des images hémisphériques ont permis la caractérisation des 31 sites d'étude. 2. L'étude a permis d'identifier les principaux types de régimes thermiques présents dans les secteurs d'étude ainsi que les variables les plus déterminantes pour ce régime. La variable la plus déterminante pour le régime thermique dans cette zone d'étude est l'alimentation en eau souterraine. Un « gradient thermique » a pu être établi en combinant dans l'analyse en composantes principales plusieurs variables issues des mesures de température et de l'accès solaire. 3. Un modèle physique permettant de décrire et de prédire la température de l'eau dans les milieux d'étude a été établi. Le modèle utilise une approche déterministe et se base sur un bilan énergétique. A cause de la grande diversité de conditions présentes dans la plaine alluviale, le modèle est plus performant pour certains types de milieux. 4. Les prédictions de la température issue du modèle physique peuvent servir à simuler des changements de régime thermique dans le cadre du changement climatique ou de la restauration hydrologique des sites alluviaux. 5. L'effet d'une restauration sur le régime thermique a été étudié à partir de certaines variables définissant ce dernier. Les résultats obtenus indiquent que les travaux de restauration influenceraient le régime thermique. 6. Le groupe des gastéropodes aquatiques, utilisé ici comme groupe test, n'a pas permis d'établir de relation avec le gradient thermique établi.