מבין כל הגורמים הסביבתיים, לטמפרטורה יש את ההשפעה הגדולה ביותר על ביצועי טעינה-פריקה של הסוללה. התגובה האלקטרוכימית בממשק האלקטרודה/אלקטרוליט קשורה לטמפרטורת הסביבה, וממשק האלקטרודה/אלקטרוליט נחשב ללב הסוללה. אם הטמפרטורה יורדת, גם קצב התגובה של האלקטרודות יורד.
בהנחה שמתח הסוללה נשאר קבוע וזרם הפריקה יורד, גם תפוקת הכוח של הסוללה יורדת. אם הטמפרטורה עולה, ההפך הוא הנכון, כלומר, הספק הסוללה יעלה. הטמפרטורה משפיעה גם על מהירות אספקת האלקטרוליט.
אם הטמפרטורה תעלה, ההעברה תואץ, ואם הטמפרטורה יורדת, ההעברה תואט, וגם ביצועי הטעינה והפריקה של הסוללה יושפעו. עם זאת, אם הטמפרטורה גבוהה מדי, עולה על 45 מעלות, האיזון הכימי בסוללה ייהרס, וכתוצאה מכך תגובות לוואי.