Uzavření protipovodňové bariéry na Temži se spustí, když se předpovídají vysoké přílivy v Severním moři a vysoké průtoky v řece na hranici přílivu u jezu Teddington. Pokud by hladina vody v centru Londýna mohla překročit 4,87 m, je to spouštěcí mechanismus.
Uzavření začíná přibližně 9 hodin předtím, než nebezpečný příliv dosáhne bariéry. Zprávy vydávají příkazy k zastavení říčního provozu, zavírají pomocná vrata a varují ostatní uživatele řeky. Kromě Temžské bariéry musí být uzavřeny i menší brány podél Temžské přílivové cesty. Jakmile je říční plavba zastavena a všechny brány uzavřeny, může být uzavřena samotná Temžská bariéra. Nejprve se zavírají menší brány a poté postupně hlavní plavební pásma. Brány zůstávají zavřené, dokud příliv po proudu bariéry neklesne na stejnou úroveň jako hladina vody proti proudu.
Po silných deštích západně od Londýna teče povodňová voda po Temži proti proudu (před Londýnem). Vzhledem k tomu, že řeka je od jezu Teddington až po Londýn přílivová, je to problém pouze při přílivu, který brání odtoku povodňové vody do moře. Od Teddingtonu se řeka otevírá do ústí a při odlivu může pojmout mnohem větší průtoky, čím dále po proudu.
Pokud se při povodni na horním toku řeky zavřou vrata krátce po odlivu, vznikne za hrází obrovský prázdný prostor, který může sloužit jako nádrž zadržující povodňovou vodu přitékající přes jez Teddington. Většina říčních povodní tento objem nenaplní během několika málo hodin přílivu, kdy je třeba bariéru uzavřít. Kdyby tam bariéra nebyla, příliv by místo toho tento objem zaplnil a povodňová voda by se pak mohla vylít přes říční břehy v Londýně. Přibližně třetina uzavírek až do roku 2009 se uskutečnila proto, aby se zabránilo záplavám způsobeným silnými dešti na západ od Londýna.
