La temperatura è una proprietà fisica intensiva che misura l'energia di agitazione delle molecole di un corpo, e determina la direzione del flusso di calore: il calore passa sempre dal corpo più caldo a quello più freddo fino al raggiungimento dell'equilibrio termico. Il concetto nasce per quantificare le sensazioni di caldo e freddo, con i primi tentativi di misurazione risalenti a Galileo e all'Accademia del Cimento, seguiti dal termometro ad alcol di Ferdinando II de' Medici, dal termometro a mercurio di Gabriel Fahrenheit (1714) e dalla scala centigrada di Anders Celsius (1742). Solo dopo la metà del 1700, Joseph Black chiarì la fondamentale distinzione tra calore e temperatura, un passo cruciale per la termodinamica. Un aspetto interessante è che la percezione tattile può ingannare: un oggetto d'argento sembra più freddo o più caldo di uno di plastica alla stessa temperatura, a causa della diversa conducibilità termica che altera la velocità di scambio di calore con la pelle. Il trasferimento di calore avviene per conduzione, convezione o irraggiamento, e lo studio formale di queste proprietà è al centro della termodinamica.