温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是表示物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标（）、摄氏温标（℃）、热力学温标（K）和国际实用温标。
温度是用来表示物体冷热程度的物理量。从分子运动论观点看，温度是物体分子平均平动动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。
大气层中气体的温度是气温，是气象学常用名词。它直接受日射所影响：日射越多，气温越高。
经典热力学中的温度没有最高温度的概念，只有理论最低温度“绝对零度”。热力学第三定律指出，“绝对零度”是无法通过有限次步骤达到的。在统计热力学中，温度被赋予了新的物理概念——描述体系内能随体系混乱度（熵）变化率的强度性质热力学量，由此开创了“热力学负温度区”的全新理论领域。
通常我们生存的环境和研究的体系都是拥有无限量子态的体系，在这类体系中，内能总是随混乱度的增加而增加，因而是不存在负热力学温度的。而少数拥有有限量子态的体系，如激光发生晶体，当持续提高体系内能，直到体系混乱度已经不随内能变化而变化的时候，就达到了无穷大温度，此时再进一步提高体系内能，即达到所谓“粒子布居反转”的状态下，内能是随混乱度的减少而增加的，因而此时的热力学温度为负值！但是这里的负温度和正温度之间不存在经典的代数关系，负温度反而是比正温度更高的一个温度！经过量子统计力学扩充的温标概念为：无限量子态体系，正绝对零度＜正温度＜正无穷大温度；有限量子态体系，正绝对零度＜正温度＜正无穷大温度＝负无穷大温度＜负温度＜负绝对零度。正、负绝对零度分别是有限量子态体系热力学温度的下限和上限，均不可通过有限次步骤达到。
温度的标尺——温标
温标是温度的“标尺”，温标就是按照一定的标准划分的温度标志，就像测量物体的长度要用长度标尺——“长标”一样，是一种人为的规定，或者叫做一种单位制。规定温标是比较复杂的，不能像确定长标那样，在温度计上随便定出刻度间隔。我们首先要确定选择什么样的物质（是水银，还是氢气或是电偶），这些物质的冷热状态必须能够明显地反映客观物体（欲测物体）的温度变化，而且这种变化有复现性（这一步叫选择“测温质”）。其次，要知道该测温质的哪些物理量随着温度的改变将产生某种预期的改变（这一步叫确定“测温特性”）。比如，水银温度计是用水银做测温质，水银的体积随温度做线性变化，这就是水银这种测温质的测温特性。第三，要选定该物理量的两个确定的数值作为参考点（也叫基准点），进而规定划分温度间隔的方法。
华伦海特华伦海特（G.D.Fahrenheit）最初所制的水银温度计是在北爱尔兰最冷的某个冬日，水银柱降到最低的高度定为零度，把他妻子的体温定为100度，然后再把这段区间的长度均分为100份，每一份叫1度。这就是最初的华氏温标。显然，认定气温和人的体温作为测温质的标准点并在此基础上分度是不妥当的。健康人的体温在一天之中经常波动，而且他妻子如果感冒发烧了怎么办？后来，华伦海特改进了他创立的温标，把冰、水、氯化铵和氯化钠的混合物的熔点定为零度，以0°F表示之，把冰的熔点定为32°F，把水的沸点定为212°F，在32~212的间隔内均分180等份，这样，参考点就有了较为准确的客观依据。这就是现在仍在许多国家使用的华氏温标，华氏温标确定之后，就有了华氏温度（指示数）。
后来摄耳修斯（A.Celsius）也用水银做测温质，以冰的熔点为零度（标以0℃），以水的沸点为100度（标以100℃）。他认定水银柱的长度随温度做线性变化，在0度和100度之间均分成100等份，每一份也就是每一个单位叫1摄氏度。这种规定办法就叫摄氏温标。
华氏温度计和摄氏温度计使用的是同种测温质（水银），利用了同样的测温特性（水银柱热胀冷缩）。但由于规定的标准点和分度单位不同，就造成了两种不同的温标，从而产生了两种不同的温度的数值。
如果选定的标准点相同，但使用了不同的测温质，那么所定出的温标也不会是完全一致的，因为它们的物理性质随温度的改变在不同的范围内可能不同。
开尔文不管是用什么温度计测定温度，都不过是反映了测温质的特性，而且还夹杂着温度计结构的影响。例如，水银温度计的玻璃泡和毛细玻璃管都将因为是否含钠或是含钾或是同时含有钠、钾而使其零点位置发生变化。因此，任何温度计都不能测定物体的真正温度。由于测温物质和测温特性的选取不同，参考点和分度方法的选择不同，故可以有各式各样的温标。
为了结束温标上的混乱局面，开尔文——这位热力学第二定律的创始人，最受尊敬的物理学家，创立了一种不依赖任何测温质（当然也就不依赖任何测温质的任何物理性质）的绝对真实的绝对温标，也叫开氏温标或热力学温标。
开氏温标是根据卡诺循环定出来的，以卡诺循环的热量作为测定温度的工具，即热量起着测温质的作用。正因为如此，我们又把开氏温标叫做热力学温标。卡诺循环描绘了理想热机的基本图案，具有巨大的理论意义。卡诺循环像迷雾中的灯塔，给出了热机效率的上限。
零摄氏度和绝对零度
在日常生活和生产技术中，人们常常用温度计来测量一个物体的温度。例如，医生用体温计测量病人的体温，体温计就是温度计的一种。那么，温度计上的温度是怎样确定的呢？仔细观察一下体温计就可以发现，体温计中有一根很细的水银柱，这根水银柱称为测温物质。当体温计接触病人口腔时，水银柱就会因病人口腔中的温度产生膨胀，因此，水银柱的长度就可以用来表示口腔的温度。此外，水银柱旁边还必须标有度数，才能确切地给出温度的值。有刻度，首先得有起始的位置。选定测温物质、确定起始度、标出刻度，这三个要素就组成了温度计对温度的定量表示法，这种表示法称为温标。
摄氏温标是目前较常用的一种温标，由此制作的温度计就是摄氏温度计，体温计是摄氏温度计的典型例子。在摄氏温度计中，取水的冰点作为起点，这就是零摄氏度，写作0℃；取水的沸点为100摄氏度，写作100℃。再将0℃和100℃之间的水银柱高度分为100等份，每一格就是1℃。
热力学温标是一种不依赖测温物质或测温特性的国际通用温标，由它确定的温度称为热力学温度，单位用K表示。1990年，国际温标规定，水的三相点温度为热力学温度273.16K。为什么规定这个数字而不是别的数字呢？原来，18～19世纪时，物理学家从实验中发现，一定量的气体在体积不变时，温度每降低1℃，压强就减少当前温度时压强的1／273.16；而在压强不变时，温度每降低1℃，体积又会减少0℃时压强的1／273.16，由此可以推算出，当温度从0℃开始下降到-273.15℃时，就可以定出热力学温标的零点，即绝对零度。
在现代社会中，低温技术正在得到广泛的应用。例如人们利用家用电冰箱来贮存食物，电冰箱中的温度一般可以达到-20℃～-15℃。在科学研究中也需要低温，而且是很低的低温，例如只有在-200℃的条件下，科研人员才能获得超导体。
随着低温技术的发展，人们一次又一次地向低温世界进军，向越来越低的温度逼近。目前，人们已获得的低温纪录是10K，而且，不断向极低温开拓的探索步伐还在前进。这样就自然引出了一个问题，人们能达到热力学温标的0K，也就是能达到绝对零度吗？