Temperatura zera absolutnego wynosi 0 kelwinów (−273,15 °C lub −459,67 °F).
Temperatura w kinetycznej teorii gazów Temperatura bezwzględna układu złożonego z atomów, jak i kilkuatomowych cząsteczek jest w teorii kinetycznej gazów określona jako średnia energia kinetyczna ruchu pojedynczej cząsteczki (mierzona względem środka masy układu), przypadająca na jeden stopień swobody ruchu:
gdzie: – liczba stopni swobody cząstki, – współczynnik proporcjonalności pomiędzy jednostkami temperatury i energii nazywany stałą Boltzmanna, jego wartość liczbowa wynosi k = 1,38·10−23 J/K.
Temperatura a równowaga termodynamiczna Właściwości temperatury są przedmiotem analizy termodynamiki i mechaniki statystycznej. Temperatura układu w stanie równowagi termodynamicznej jest zdefiniowana przez zależność pomiędzy różniczką ciepła wprowadzanego do systemu w czasie nieskończenie wolnej kwazistatycznej przemiany termodynamicznej a różniczką jej entropii podczas tej przemiany
W odróżnieniu od entropii i ciepła, których mikroskopowe definicje obowiązują także w stanie nierównowagi termodynamicznej, temperatura może być zdefiniowana tylko w stanie równowagi lub lokalnej równowagi termodynamicznej.