El límite inferior de temperatura es el cero absoluto, que es -273,15 grados Celsius o 0 Kelvin. Este es el punto en el que cesa todo movimiento térmico y las partículas tienen la menor energía posible. El cero absoluto es inalcanzable en la práctica, ya que cualquier sistema real tendrá cierta energía térmica incluso a temperaturas muy bajas. Sin embargo, en experimentos se han alcanzado temperaturas muy cercanas al cero absoluto, como en los condensados de Bose-Einstein y en los gases degenerados cuánticos.
El límite superior de temperatura es la temperatura de Planck, que es de aproximadamente 1,41679 x 10 ^ 32 Kelvin. Es la temperatura a la que la fuerza gravitacional entre partículas se vuelve tan fuerte que abruma a todas las demás fuerzas, lo que lleva a una singularidad en la que las leyes de la física tal como las conocemos fallan. Esta temperatura está asociada con el Big Bang, el evento que se cree que creó el universo. Se cree que el universo estaba a la temperatura de Planck o cerca de ella durante sus primeros momentos, y se ha ido enfriando desde entonces.
