Super- es más productivo y más coloquial que sobre-; probablemente esas dos cosas estén relacionadas (es en el habla coloquial donde aparecen la mayoría de los neologismos). Supercaliente, supercansado, superaburrido son todas palabras que expresan coloquialmente una intensificación más enfática que la de un muy. Puede funcionar con sustantivos si refieren claramente a ciertas cualidades, y en particular con sustantivos que derivan directamente de adjetivos.
Como dice Carlos, super- en este sentido tiende a ser sustituido por sobre- en los verbos, pero aparte de supercaliente vs. sobrecalentar sólo pude pensar en otro par contrastante: superabundancia vs. sobreabundar.
En el registro coloquial, en mi dialecto, tampoco es tan raro ver super- con verbos, aunque la prosodia oscila entre usarlo como prefijo y como adverbio separable. Quiero decir: yo escucho cosas como Se súper enojó con él o Le súper cortó el rostro; el prefijo todavía no está bien integrado. Aquí se trata de un énfasis o de un exceso, según el caso.
Con sustantivos el uso de super- con el sentido de "exceso" es también coloquial: Es un superidiota, un supertarado, un superpayaso; pasé una supervergüenza por su culpa, me sentí una supertonta. Aquí también lo escucho separado a veces, o quizá sea un acento tónico secundario lo que me lo sugiere.
Otro uso de super- es en términos técnicos como supersaturado o supersimetría, pero no hablamos de esto, creo (algo supersaturado no está "muy saturado", y una supersimetría es una simetría de nivel superior, no una cosa "muy simétrica").
En cuanto a sobre-, el uso en el sentido de "exceso" es más restringido porque sobre- remite a la preposición homónima en el sentido de posición (sobrevolar) o bien a un sentido positivo de "superación" (sobrellevar). Ya sobrecalentar es un término casi formal/técnico (¿quién dice Esta agua está sobrecalentada?) y ni hablar de sobreabundar. Los otros verbos con sobre- tienen otro significado: sobrevivir, sobrepasar, sobrellevar, etc. no implican exceso. De los verbos donde sobre- tiene el significado de exceso y que sean de uso común se me ocurren sobrecargar, sobresalir, sobreestimar y sobrevender; nótese cómo de varios de ellos derivan sustantivos comunes: sobrecarga, sobreestimación, sobreventa, todos excepciones a la "regla" de que los sustantivos llevan super-. Otros sustantivos que llevan sobre- lo emplean con el sentido de "cosa puesta sobre otra" (sobretodo, sobrecubierta, sobrehueso).
Este panorama variado es lo que puedo aportar como respuesta aproximada, a la que espero alguien pueda contribuir.
