溫度的定義是延續了經典物理的概念（更確切的說是經典的熱力學與統計物理）。溫度定義為系統中粒子（包括分子，原子，電子等等）熱運動的大小，更確切的說是系統中粒子動能的大小。宇宙中最高的溫度是普朗克溫度，也就是1.4億億億億攝氏度。宇宙中最低溫度是逼近絕對零度，也就是逼近-273.15℃。
因為宇宙曾經達到過最高的普朗克溫度，而沒有達到過最低的絕對零度。宇宙大爆炸得第一個瞬間的溫度就是普朗克溫度。
按照麥克斯韋－玻爾茲曼分布。我們已經知道溫度的本質就是微觀粒子運動程度的體現。微觀粒子運動越劇烈，其在宏觀上的表現就是溫度越高。
比如，為什麼開水會讓你的手感到很燙？那是因為開水內的水分子劇烈運動，當你的手觸碰到這些劇烈運動的水分子後，就會吸收它們的動能。導致手中的分子運動程度增大，並且刺激到神經，並感受到了燙。
那麼最低溫度在理論上就是把微觀粒子的運動程度降到最低。理論上最低的溫度就是沒有物質運動，沒有輻射的地方，這就是理論上的絕對零度。不過宇宙中不存在這樣的地方。宇宙空間本來就充滿著各種電磁波，即便再黑暗的地方，或多或少還是殘留著電磁波的。電磁波就具有能量，這些能量就是溫度的體現。如果宇宙中存在某一空間，並且完全真空，不存在任何光子。那麼這一空間的溫度就是絕對零度嗎？
答案當然不是，因為宇宙真空還存在狄拉克之海。也就是說真空不斷產生正反粒子對，並迅速湮滅，這就導致真空並不空，依舊存在著物質的運動。除此之外，在普朗克長度級別上，時空並不平滑了，並且存在量子泡沫，並伴隨著能量的改變。
任何空間或系統，總是存在各種各樣的能量和熱量，他們相互轉化而且永不消逝。除非某個系統或空間從一開始就沒有任何形式的能量和熱量。這樣的系統顯然是不存在的。所以實際上，真實世界的最低溫度只能無限逼近絕對零度，而不能達到這一數值。
雖然絕對零度不能達到，科學家還是可以通過技術手段去接近這個溫度點。主要技術手段有雷射製冷和傳統的蒸發製冷。既然溫度是粒子運動快慢的反應，那麼當粒子運動速度接近為零的時候，溫度就對應著最低。基於這種樸素的想法，雷射冷原子技術應運而生。用多束雷射去反方向轟擊單個粒子使其減速為零（當然，只能接近零），這樣整個系統的溫度就接近絕對零度了。
在人們徵服低溫的過程中發現了很多有意思的事情。最直觀的就是各種氣體的液化和固化。此外還有低溫超導現象，磁有序現象。因為很多原子或離子都帶有磁性，在構成晶體的時候，由於高溫的熱擾動，使得這些磁矩像氣體一樣隨機排列。當溫度降低到某個特定值的時候，這些磁矩就會像原子組成晶體一樣有序的排列起來。大部分磁性材料的磁有序都是在低於室溫的時候出現的。