Među fizičarima ne postoji dogovorena vrijednost za najveću moguću temperaturu. Prema trenutnoj najboljoj pretpostavci potpune teorije fizike, to je Planckova temperatura ili 1.41679 x 1032 Kelvina. To znači oko 2.538 x 1032° Fahrenheita. Međutim, budući da su trenutne teorije fizike nepotpune, moguće je da bi moglo biti i toplije.
Odgovor koji tipični fizičar daje na ovo pitanje ovisit će o njezinom implicitnom mišljenju o potpunosti postojećeg skupa fizikalnih teorija. Temperatura je funkcija gibanja čestica, pa ako se ništa ne može kretati brže od brzine svjetlosti, onda se maksimum može definirati kao plin čiji se atomski sastavni dijelovi kreću brzinom svjetlosti. Problem je u tome što je postizanje brzine svjetlosti u ovom svemiru nemoguće; brzina svjetlosti je veličina kojoj se može pristupiti samo asimptotski. Što je više energije uloženo u česticu, ona se približava kretanju brzinom svjetlosti, iako je nikada u potpunosti ne dosegne.
Najmanje jedan znanstvenik je predložio definiranje maksimalne moguće temperature kao onoga što bi netko dobio kada bi uzela svu energiju svemira i stavila je u ubrzavanje najlakše moguće čestice koju je mogla pronaći što je moguće bliže brzini svjetlosti. Ako je to točno, onda bi otkrića o elementarnim česticama i veličini/gustoći svemira mogla biti relevantna za otkrivanje točnog odgovora na pitanje. Ako je svemir beskonačan, možda nema formalno definirane granice.
Iako je moguća beskonačna temperatura, možda ju je nemoguće promatrati, što je čini irelevantnom. Prema Einsteinovoj teoriji relativnosti, objekt ubrzan blizu brzine svjetlosti dobiva ogromnu količinu mase. Zato nikakva energija ne može biti dovoljna da ubrza bilo koji objekt, čak i elementarnu česticu, do brzine svjetlosti – postaje beskonačno masivan na granici. Ako se čestica ubrza do određene brzine blizu brzine svjetlosti, ona dobiva dovoljno mase da kolabira u crnu rupu, što onemogućuje promatračima da daju izjave o njezinoj brzini.
Prema nekim teorijama, Planckova temperatura postiže se u ovom svemiru pod najmanje dva odvojena uvjeta. Prvi se dogodio samo jednom, 1 Planckovo vrijeme (10-43 sekunde) nakon Velikog praska. U to je vrijeme svemir postojao u gotovo savršeno uređenom stanju, s entropijom gotovo nulom. Možda je čak bio i singularitet, fizički objekt koji se može opisati samo s tri veličine: masom, kutnim momentom i električnim nabojem. Drugi zakon termodinamike, međutim, inzistira da se entropija (neuređenost) zatvorenog sustava uvijek mora povećavati. To znači da je rani svemir imao samo jedan smjer – smjer veće entropije – i doživio je gotovo trenutni slom.
Drugi skup uvjeta koji mogu proizvesti Planckovu temperaturu su oni koji se javljaju u posljednjim trenucima života crne rupe. Crne rupe polako isparavaju zbog kvantnog tuneliranja tvari uz površinu crne rupe. Taj je učinak toliko slab da bi tipičnoj crnoj rupi trebalo 1060 godina da zrači svu svoju masu, ali manjim crnim rupama, poput onih s masom male planine, može trebati samo 1010 godina da ispare. Kako crna rupa gubi masu i površinu, počinje brže zračiti energiju, zagrijavajući se, a u posljednjem trenutku svog postojanja zrači energiju tako brzo da trenutno postiže Planckovu temperaturu.