19世紀，英國物理學家法拉第在一次實驗中偶然液化了氯氣，由此，他認為一切氣體在低溫高壓的情況下都可以被液化。到了19世紀40年代，法拉第本人已經成功液化了當時大多數已知的氣體，只有氧氣、氮氣、氫氣、一氧化碳、二氧化氮、甲烷六種氣體無法液化，而且創出當時的最低溫度（ -110 °C, 163K）。隨後，低溫設備不斷被完善，逐級降溫和定壓氣體膨脹方法開始廣泛應用。1898年英國物理學家杜瓦成功液化了氫氣，標誌著這六種氣體都夠能被液化。1895年，英國化學家從礦石中分離出更難液化的氣體——氦氣。直至1908年，才成功被荷蘭萊頓大學的物理學家海克·卡末林·昂內斯將其液化，同時令低溫記錄創下新低（ -269 °C, 4K）。之後，昂內斯獲得1913年的諾貝爾物理學獎。後來人們不斷採用新的技術，將最低溫度的記錄刷新到毫開、納開，但是依然無法使物體到達絕對零度。為什麼無法做到這一點呢？
為什麼絕對零度不存在？
1902年，Richard研究了低溫下電池反應ΔG與ΔH隨溫度T的關係 ，得到了這樣一個圖：
即ΔG與ΔH有趨於相等的趨勢。
G為熱力學勢，其定義，在特性函數給定的限制條件下，通過可逆過程對系統做功把能量儲存於熱力學系統之中，還可以再以做功的形式把能量釋放出來，就像力學系統中的彈簧，或在重力場中被舉起的質量，功可以勢能的形式儲存一樣。
H為焓，T為開氏溫度。
隨後，能斯特在研究了大量低溫下的化學反應後提出了這麼一個定理：
即能斯特定理，表明凝聚系的熵在等溫過程中的改變隨絕對溫度趨於零而趨於零。能斯特定理的直接推論是絕對零度時等溫線和絕熱線重合，這是獨立於熱力學第一定律、第二定律的新定律。
想要讓物體降溫，要麼就是讓它接觸比它溫度低的物體而將熱量傳遞出去，要麼是通過絕熱膨脹。而當物體溫度接近絕對零度時，想再找一個溫度比它低的物體讓它來傳遞熱量是行不通的，因此只能通過絕熱過程，而可逆絕熱過程的效率要比不可逆絕熱過程要高。如果能斯特定理成立，則可以通過推導證明不能通過可逆絕熱過程使物體達到絕對零度。（對推導感興趣的讀者可以參考蘇汝鏗《統計物理》）
這便是熱力學第三定律的否定形式表示：不可能用有限手續把一個物體冷到絕對零度。
至於最高溫度，也就是說溫度有沒有上限？答案是有的！
現有的理論框架認為不存在比普朗克溫度更高的溫度，普朗克溫度有多高呢？——1.416833(85)X1032K。當溫度達到這種程度時，我們現有的物理知識將變得沒有意義，而實驗上也不可能達到這個溫度。現有宇宙學認為在宇宙大爆炸的第一個單位普朗克時間內，溫度達到了普朗克溫度，在這一時刻，宇宙中只是極高極熱極密的能量，沒有東西能以物質態存在。
註：普朗克溫度括號內的兩位數為最後兩位的不確定性（標準差）。
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