Температура, так же как и другие экологические факторы, играет определенную роль в жизни растений. Такие жизненные процессы, как фотосинтез, дыхание, транспирация, минеральное питание и прорастание семян, могут проходить при определенных температурах воздуха и почвы. Согласно исследованиям физиологов, оптимальная температура фотосинтеза 20—30°С, оптимальная температура дыхания 30—40°С.
Семена большей части луговых растений начинают прорастать при температуре 2—4°С, однако лучшие условия для прорастания создаются при более высоких температурах (25—30°С). Оптимальная температура для роста надземных органов лежит в пределах 18—24°С. Более высокие температуры могут оказывать губительное воздействие на растения вследствие резкой потери воды и нарушения нормального отношения между фотосинтезом и дыханием.
Повышенной стойкостью к высоким температурам отличаются ксерофиты и галофиты, произрастающие на засоленных почвах.
Многолетние травы в разные периоды проявляют неодинаковое отношение к низким температурам. Они более чувствительны к заморозкам в течение вегетационного периода по сравнению с периодом зимнего покоя. Это связано с тем, что перед уходом растений в зиму в подземных органах накапливаются сахара, постепенно теряется влага, изменяются биоколлоиды протоплазмы, что способствует большей устойчивости к низким температурам. По характеру зимостойкости луговые травы делят на следующие группы: 1) высокоморозостойкие — житняк, волоснец сибирский и ситниковый, ковыль, пырей ползучий и бескорневищный, овсяница бороздчатая, костер безостый, лисохвост луговой, полевица белая, бекмания, канареечник тростниковидный, люцерна желтая, клевер люпиновидный, донник; 2) морозостойкие — тимофеевка луговая, мятлик луговой, овсяница красная, клевер белый, лядвенец рогатый, вика (мышиный горошек) чина луговая; 3) среднеморозостойкие — ежа сборная, райграс высокий, овсяница луговая, люцерна посевная, клевер красный и розовый; 4) маломорозостойкие — райграс многоукосный и пастбищный.
Существенное значение для роста и развития многолетних трав имеет температура почвы, которая зависит от типа почв, их механического состава, содержания гумуса, уровня залегания грунтовых вод и других показателей. Глинистые почвы холоднее песчаных, а влажные холоднее сухих. Структурные, богатые перегноем почвы прогреваются быстрее бесструктурных, бедных питательными веществами. Низка температура почв с близким залеганием грунтовых вод и горизонтом вечной мерзлоты.