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溫度是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數值的標尺叫溫標。它規定了溫度的讀數起點(零點)和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標有華氏溫標(°F)、攝氏溫標(°C)、熱力學溫標(K)和國際實用溫標。從分子運動論觀點看，溫度是物體分子平均平動動能的標志。溫度是大量分子熱運動的集體表現，含有統計意義。對于個別分子來說，溫度是沒有意義的。

經典熱力學中的溫度沒有最高溫度的概念，只有理論最低溫度“絕對零度”。熱力學第三定律指出，“絕對零度”是無法通過有限次步驟達到的。在統計熱力學中，溫度被賦予了新的物理概念——描述體系內能隨體系混亂度(即熵)變化率的強度性質熱力學量。由此開創了“熱力學負溫度區”的全新理論領域。通常我們生存的環境和研究的體系都是擁有無限量子態的體系，在這類體系中，內能總是隨混亂度的增加而增加，因而是不存在負熱力學溫度的。而少數擁有有限量子態的體系，如激光發生晶體，當持續提高體系內能，直到體系混亂度已經不隨內能變化而變化的時候，就達到了無窮大溫度，此時再進一步提高體系內能，即達到所謂“粒子布居反轉”的狀態下，內能是隨混亂度的減少而增加的，因而此時的熱力學溫度為負值！但是這里的負溫度和正溫度之間不存在經典的代數關系，負溫度反而是比正溫度更高的一個溫度！經過量子統計力學擴充的溫標概念為：無限量子態體系：正絕對零度＜正溫度＜正無窮大溫度，有限量子態體系：正絕對零度＜正溫度＜正無窮大溫度＝負無窮大溫度＜負溫度＜負絕對零度。正、負絕對零度分別是有限量子態體系熱力學溫度的下限和上限，均不可通過有限次步驟達到。

溫度是物體內分子間平均動能的一種表現形式。分子運動愈快，物體愈熱，即溫度愈高；分子運動愈慢，物體愈冷，即溫度愈低。這種現象被描述為一個物體的熱勢，或能量效應。當以數值表示溫度時，即稱之為溫度度數。值得注意的是，少數幾個分子甚至是一個分子構成的系統，由于缺乏統計的數量要求，是沒有溫度的意義的。