Temperatura je mjerenje energije, pri čemu više temperature ukazuju na više kretanja molekula ili kinetičke energije. Uobičajene ljestvice uključuju ljestvice Fahrenheita i Celzija, pri čemu svaka ima poznati broj stupnjeva ili koraka između točaka smrzavanja i vrelišta vode. Apsolutna ljestvica ne koristi istu referentnu točku, već se temelji na nuli kao teorijskoj vrijednosti gdje molekule nemaju kinetičku energiju. Neki znanstvenici smatraju da se apsolutna nula nikada ne može postići, jer se kao izračunata vrijednost ne može izmjeriti.
Britanski fizičar William Thomson, ili Lord Kelvin, stvorio je apsolutnu ljestvicu 1840-ih. Na njegovoj Celzijevoj ljestvici voda se smrzava na temperaturi od 0°C i vrije na 100°C. Kelvin je izračunao da je granica apsolutno niske temperature približno -273°C, nazivajući to nultom točkom svoje ljestvice. Njegova ljestvica koristila je iste temperaturne korake kao i Celzijeva ljestvica, a po njemu je nazvana Kelvinova ljestvica.
William Rankine predložio je apsolutnu ljestvicu 1850-ih na temelju Fahrenheita, a ne Celzijusa. Na ovoj ljestvici voda se smrzava na temperaturi od 32°F i ključa na 212°F. Svoju je ljestvicu temeljio na istoj teorijskoj nultoj točki kao Kelvin, što je otprilike -459°F, a to je poznato kao Rankineova ljestvica.
Apsolutna temperatura ljestvice definira kretanje molekula, a ne mjerenje toplinske energije. Kako se energija u plinu povećava ili smanjuje, tlak će se promijeniti za plinove koji se drže u zatvorenoj posudi. Određivanje svojstava plinova uključuje mjerenja temperatura i tlaka u usporedbi s poznatim standardnim vrijednostima, s apsolutnom nulom kao referencom. Ova svojstva mogu biti važna za analizu mješavina plinova ili svojstava plinova ili drugih materijala na kriogenim ili ekstremno niskim temperaturama.
Još jedno svojstvo materijala je njihova trostruka točka. Ovo je temperatura i tlak gdje materijal može postojati u sve tri faze; krutina, plin i tekućina. Primjer trostruke točke je voda, koja ima trostruku točku na 273°K, što je isto kao i njezina normalna točka smrzavanja od 32°F ili 0°C. To objašnjava kako se mraz može formirati u hladnim noćima, jer molekule vode pod određenim uvjetima mogu prijeći izravno iz plinovitog stanja u kruto, ili obrnuto.
Proces izravnog prijelaza iz krutine u plin naziva se sublimacija. Kocke leda koje polako nestaju u zamrzivaču sublimira vodu izravno u paru iz čvrstog leda. Druga uobičajena kemikalija koja sublimira je suhi led ili smrznuti ugljični dioksid, koji se izravno mijenja iz krute tvari u plin bez taljenja. Ovo svojstvo može biti korisno za industrijske procese na niskim temperaturama ili hlađenje, gdje tekućine mogu stvoriti probleme pri rukovanju.
Mnoge tvari imaju vrlo niske temperature trostruke točke, što čini apsolutnu ljestvicu važnom za njihovo mjerenje. Odvajanje plinova u industrijske svrhe zahtijeva vrlo niske temperature, često mjerene u apsolutnom iznosu. Plinovi poput helija imaju trostruku točku vrlo blizu apsolutnoj nuli, što ga čini korisnim kao referenca za druge plinove.