Die Karte zeigt die Verteilung der Jahrestemperaturen in Nordrhein-Westfalen im langjährigen Mittel. Solche langjährigen Mittel beruhen auf Messungen über einen langen Zeitraum, meistens 30 Jahre.
In Nordrhein-Westfalen werden die unterschiedlichen Jahresmitteltemperaturen (oder auch Jahresdurchschnittstemperaturen) vor allem durch das Relief bestimmt.

Temperaturverteilung in den Mittelgebirgen
In den höheren Lagen der Mittelgebirge herrschen die niedrigsten Temperaturen. Mit unter 5 °C ist es auf dem Kahlen Asten (841 Meter ü. M.) am kältesten. Der Kahle Asten liegt im Rothaargebirge und ist die zweithöchste Erhebung in Nordrhein-Westfalen.
Das Rothaargebirge hebt sich generell als „Kälteinsel“ von seiner Umgebung ab. Selbst in den etwas tiefer gelegenen Bereichen pendeln sich die durchschnittlichen Jahrestemperaturen zwischen 6 und 7 °C ein. Ähnliche Werte finden sich im Südwesten Nordrhein-Westfalens im Gebiet der Nordeifel.
Nördlich des Rothaargebirges klettern die Temperaturen im Sauerland zum Teil bis auf 9 °C im jährlichen Mittel.
Im Bereich der nordöstlichen Höhenzüge, zum Beispiel im Eggegebirge und im Teutoburger Wald, liegen die jährlichen Durchschnittstemperaturen zwischen 7 und 9 °C. Die höchste Erhebung des Teutoburger Waldes in Nordrhein-Westfalen ist der Barnacken mit rund 446 Metern ü. M. Aufgrund der etwas geringeren Höhenlage sind die durchschnittlichen Jahrestemperaturen dort höher als im Rothaargebirge.

Temperaturverteilung in den tieferen Lagen
In tieferen Lagen treten insgesamt höhere Temperaturen auf als in den Höhenlagen. Hierbei spielt die Lage eine wichtige Rolle: Das Münsterland liegt zum Beispiel geschützt zwischen den Höhenzügen des Teutoburger Waldes, des Eggegebirges, des Rothaargebirges und den Ausläufern des Rheinischen Schiefergebirges.
In weiten Teilen des Tieflandes – vom Münsterland über das niederrheinische Tiefland bis zur Kölner Bucht – werden mittlere Temperaturwerte zwischen 9 und 10 °C im Jahr gemessen. Die höchsten Temperaturen herrschen entlang der Rheinschiene, etwa im Bereich der Kölner Bucht – dort steigen die mittleren Jahrestemperaturen auf 10 bis 11 °C. Diese „Wärmeinseln“ zählen zu den wärmsten Regionen Deutschlands.
H. Kiegel, J. Seibel, S. Lemke