在对生物产生影响的各种物理因素中，温度对生物的影响最为显著。温度影响生物的新陈代谢过程，因而也影响生长发育的速度以及生物的数量与分布。此外，温度还常通过影响其他环境因子对生物起间接的作用。主次生物的生存有一定的温度范围，和宇宙巨大的温度变化幅度相比，生命的生存幅度是很小的。干燥的细菌孢子对温度的耐受性很强，能耐受130℃的高温和—250℃的低温，但是多数生物只能生活在较窄范围内，且各类生物的抗寒与抗热能力十分不同。
在可耐受的温度范围之内，生物的生长发育及各种生理活动一般都是随温度上升而加快，在最适温度中生长发育最快，超过最适温度时，生长发育又会有所下降。植物必须在一定温度条件下才能发芽。昆虫完成一定的发育阶段需要一定积温（即温度随时间的积累），根据有效积温法则，可以推算出害虫可能发生的时期与世代数，这是常用的一种预测预报害虫发生期的方法。
低温对生物的伤害可以分为冷害和冻害。冷害是指喜温生物在0℃以上的温度条件下受到的伤害，它是喜温生物向高纬度地区引种或扩展的主要障碍。冻害是指冰点以下的低温使生物体内形成冰晶而造成的损害，因为冰晶的形成会使细胞的膜系统破裂并使蛋白质失活与变性。
温度能影响生物的行为。在炎热干旱的沙漠中，动物多在夜间活动，白天隐蔽于洞穴或阴凉处。许多动物有冬眠或夏眠的习性。但鸟类和哺乳类等恒温动物有较高的热能代谢水平，靠自身代谢产热维持体温，因而受外界温度的影响较小。
温度也是决定生物分布的一个重要因素，因此，一些温带作物不能在热带生长、热带作物也不能在北方栽种。动物的区系分布也主要决定于温度。低温对生物分布的限制作用更为明显，对于植物和变温动物而言，决定其水平分布的最高纬度界限和垂直分布的最高海拔高度界限的主要因素就是低温，这些生物的分布界限有时十分清楚。对恒温动物而言，温度对其分布的直接影响较小，但通常能通过影响其他生态因子（如食物等）而间接影响其分布。
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