热力学温度以宇宙温度的下限——绝对零度(约一273℃)为起点的温度，叫做热力学温度。国际单位制中所采用的温度是热力学温度，它的单位名称是开尔文，简称开，符号是“K”。
冰水混合物的热力学温度是273K。热力学温度(T)和摄氏温度 (t)的换算关系是：T=273+t。研究表明，无论人类如何改进低温技术，0K的温度都达不到。在微观粒子和天体研究方面都采用热力学温度。
从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志。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。根据某个可观察现象（如水银柱的膨胀），按照几种任意标度之一所测得的冷热程度。