Najniža moguća temperatura ili apsolutna nula kako se zove je -459.67°F (-273.15°C). Naziva se i 0 kelvina, ljestvica s koracima ekvivalentnim stupnjevima Celzijusa, ali koja kao početnu točku koristi apsolutnu nulu, a ne točku smrzavanja vode. Ovo je točka u kojoj prestaje svako gibanje atoma.
Gornja definicija može biti nepotpuna, međutim, budući da je atom sam po sebi entitet sa složenom unutarnjom strukturom. Da bi se postigla najniža moguća temperatura, ili prava apsolutna nula, ne samo da se atomsko gibanje mora zaustaviti, već bi se morale zaustaviti i sve unutarnje komponente atoma. Elektroni bi trebali prestati kružiti oko svojih atomskih jezgri, neutroni i protoni u jezgrima bi trebali prestati povlačiti jedni druge svojim unutarnjim silama, kvarkovi i svaka temeljna podstruktura mora prestati s aktivnostima. Zbog kvantnomehaničkih učinaka to je nemoguće. Stoga se preciznija definicija primjenjuje na skupove tvari iz kojih se ne može ekstrahirati daljnja toplinska energija, tj. druga kolekcija atoma dovedena u kontakt s uzorkom uvijek će joj prenositi energiju, nikad obrnuto.
Poput učinkovitosti sustava, brzine čestice ili maksimalne moguće temperature, apsolutna nula je zapravo teoretska veličina kojoj se može samo približiti, ali vjerojatno nikada nije postignuta.
Temperature blizu apsolutne nule postignute su tehnikama laserskog hlađenja i magnetskog evaporativnog hlađenja. Kod laserskog hlađenja, atomi koji se brzo kreću se guraju fotonima sve dok se ne uspore na 1/10,000 250 stupnja kelvina. U magnetskom evaporativnom hlađenju, preostali atomi se drže na labavom mjestu pomoću magnetskog polja, a energičniji atomi na kraju pobjegnu, ostavljajući za sobom najsporije ostatke. Koristeći ove tehnike, postignute su temperature od čak XNUMX pikokelvina (pK). Ova hladnoća materije se može ponašati na bizarne načine, tvoreći strukture zvane Bose-Einstein kondenzati, koji pokazuju svojstvo zvano superfluidnost, ili strujanje atoma bez viskoznosti.