隨著現代科技的發展，人類正在向更高溫度和更低溫度兩個方向進軍。這裏便出現一個問題，即溫度有沒有極限？
在高溫領域，目前尚沒有看出達到上限的跡象。因為溫度僅代表了粒子的動能，科學家可以在實驗室中把巨大能量施加在少數幾個粒子身上，使其在瞬間（十億分之一秒內）產生人們難以想象的超高溫，甚至未來有可能達到宇宙“大爆炸”時的溫度，但它並不產生多少熱量，科學家甚至不需要安裝隔熱或防爆裝置。
而在低溫領域則不同，因為存在絕對零度下限。
我們在物理課上曾學過“查理定律”，即氣體被冷卻時，每冷卻1℃，體積便縮小0℃時體積的1/273；如果加熱1℃，體積便會膨脹1/273.這一現象是18世紀法國物理學家查理發現的。
19世紀誕生了原子論，人們認識到氣體是分子的集合。溫度越高，分子移動越快，所需要的“活動空間”即體積就越大；相反，溫度越低，分子移動越慢，體積也就越小。英國物理學家開爾文勳爵對“查理定律”提出新的解釋，即氣體分子的平均能量每冷卻1℃便會衰減1/273，當溫度越來越低時，由於可用的能量越來越少，氣體分子僅需要很小的活動空間，以致互相壓縮而接觸，然後變成液體，但這些分子還有足夠的能量移動和改變形狀以適應盛放液體的容器；隨著溫度繼續下降，分子的能量繼續減少，最終這些分子隻能占有某一固定的位置，在其周圍隻能振動而不能移動，此時液體變成固體。他認為在零下273℃時，分子的能量會減少為零，雖然體積不可能完全消失，但能量卻可以。因此零下273℃必定代表最低的溫度，稱為“絕對零度”，也稱“零開氏度”，用0K表示。根據後來的精確測量，這一溫度為零下273.16℃。
到20世紀初，科學家們已經獲得零下272℃的超低溫，逐漸向絕對零度逼近。盡管從理論上講，絕對零度是不可能達到的，但是人們可以不斷接近它。
起初，科學家們通過將氣體壓縮後冷卻的方法來獲得低溫，最低可達到0.5K的深冷溫度。1933年，美國化學家吉奧克利用絕熱去磁方法，達到絕對溫度0.25K，後來逼近絕對溫度0.00002K（即百萬分之二K）。
1950年，前蘇聯物理學家坡密朗丘克提出液氦加壓相變製冷方法，可達到百萬分之一K的極限低溫。1965年，根據英國物理學家倫敦提出的稀釋製冷原理，獲得了一百五十萬分之一K的最低溫度。
此後，科學家又發明一種核絕熱去磁法，在1979年達到一億分之一K。1995年，美國科學家康奈爾等人成功地使銣原子達到了五億分之一K，即離絕對零度隻相差2×10-10K了。