Temperatura é uma grandeza física que mede a energia cinética média de cada grau de liberdade[nota 1] de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico.

A temperatura de um gás ideal está relacionada com a energia cinética média das partículas deste gás. Nesta animação, em escala, a relação entre o tamanho do átomo de Hélio e a distância entre eles seria a esperada para o hélio à temperatura ambiente e submetido a uma pressão de 1 950 atmosferas. Mantidas as escalas, as velocidades das partículas aqui é significativamente muito menor do que a real.

Em sistemas constituídos apenas por partículas idênticas essa definição associa-se diretamente à medida da energia cinética média por partícula do sistema em equilíbrio térmico. Esta definição é análoga a afirmar-se que a temperatura mensura a energia cinética média por grau de liberdade de cada partícula do sistema uma vez consideradas todas as partículas de um sistema em equilíbrio térmico em um certo instante.[nota 2] A rigor, a temperatura é definida apenas para sistemas em equilíbrio térmico.

O Sistema Internacional de Unidades estabelece uma escala específica para a temperatura absoluta. Utiliza-se a escala kelvin para a mensura, com o ponto triplo da água a 273,16 K como o ponto fundamental de fixação. Outras escalas forem sendo utilizadas historicamente. A escala de Rankine, que utiliza o grau Fahrenheit como unidade de intervalo, está ainda em uso como parte do sistemas de unidades inglesas de engenharia em alguns campos de estudo nos Estados Unidos. A Escala Internacional de Temperaturas de 1990 (ITS-90) fornece meios práticos de se estimar a temperatura termodinâmica com um elevado grau de precisão.

Dentro do formalismo da termodinâmica, que leva em conta apenas grandezas macroscopicamente mensuráveis, a temperatura é, de forma equivalente, definida como a derivada parcial da energia interna em relação à entropia para um sistema em equilíbrio termodinâmico: