Тепловое равновесие — это такое состояние системы тел, находящихся в тепловом контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными. Температура — это физический параметр, одинаковый для всех тел, находящихся в тепловом равновесии.

В молекулярно-кинетической теории температура характеризует среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул.

Для измерения температуры используются физические приборы — термометры, в которых о величине температуры судят по изменению какого-либо физического параметра. Процесс измерения температуры основан на установлении теплового равновесия между термометром и телом, температуру которого измеряют. Для создания термометра необходимо выбрать термометрическое вещество (например, ртуть, спирт) и термометрическую величину, характеризующую свойство вещества. В различных конструкциях термометров используются разнообразные физические свойства вещества.

Абсолютный нуль температуры (—273,15 °С = 0 К) — это минимальный теоретический предел температуры, которую может иметь физическое тело. Абсолютный нуль на практике недостижим. Его существование и положение на температурной шкале следует из экстраполяции наблюдаемых физических явлений. По представлениям классической физики при абсолютном нуле энергия теплового движения молекул и атомов вещества должна быть равна нулю, то есть хаотическое движение частиц прекращается.

Температурная шкала, в которой начало отсчёта ведётся от абсолютного нуля, будет абсолютной шкалой температур. Шкала Кельвина — пример абсолютной шкалы температур.