赤月金虹
理論上的最低溫度與我們所處的環境溫度相差也就兩三百度，但高溫卻能高達幾萬、幾十萬甚至幾十億度以上。之所以有如此巨大的差異，與人類如何定義溫度有關。
我們在生活中通常使用攝氏溫標，它的定義與水有關。在標準大氣壓下，純水的冰點被定義為0攝氏度，而純水的沸點則被定義為100攝氏度。基於這樣的標準，通過理論可以推導出最低溫度為-273.15攝氏度，這就是無法達到的絕對零度。至於為什麼最低溫度只能到絕對零度，並且還不能達到，這與物體產生溫度的機制有關。
組成物體的粒子一直會做不會停止的熱運動，這是物體有溫度的根本原因。如果粒子熱運動的劇烈程度下降，溫度也會隨之下降。那麼，極限就是粒子停止熱運動，熱量不再產生，所以溫度將會達到最小值。但海森堡不確定性原理表明，粒子的位置和速度無法被同時測出來，所以粒子停止熱運動與之相違背，這意味著絕對零度只能無限趨近，而無法達到 。並且相對論還表明，這個世界不存在絕對靜止的物體，任何物體都會存在運動，靜止只是相對的。
上圖為三種不同氣體的壓力與溫度關係曲線，通過查理定律可以外推到絕對零度。
通過實驗和理論（比如查理定律）推導，絕對零度的大小約為-273.15攝氏度。人類目前取得的最低溫度仍然比絕對零度高出10^-10度，但就是無法達到極限。
另一方面，粒子的熱運動可以非常劇烈，所以溫度可以升到非常高的程度，幾萬、幾十萬甚至幾十億、幾十萬億度都是可以達到的。人類目前取得的最高溫度是10萬億度，由質子和原子核在高能粒子加速器中高速碰撞得到。
不過，溫度也不會無限升高，量子力學給出的溫度上限是普朗克溫度，溫度高達1.42億億億億度，只有宇宙大爆炸的最初時刻才達到過這個溫度。
火星一號
首先這些溫度是人定義的，假設最低溫度為一個值，我們稱它為絕對零度，這種情況下物體內的一切物質停止運動，一般來說物質內原子、電子等是不可能停止運動的，而溫度越高運動越快。因此讓一個物體保持絕對零度是不現實的，而保持高溫卻相對容易，就比如真空度的發生永遠比不上提供正壓值方便。也就是說低溫的低值跨度遠遠小於高溫的高值跨度。
