Di antara semua faktor lingkungan, suhu memiliki dampak terbesar pada kinerja pengisian-pengosongan baterai. Reaksi elektrokimia pada antarmuka elektroda/elektrolit terkait dengan suhu lingkungan, dan antarmuka elektroda/elektrolit dianggap sebagai jantung baterai. Jika suhu turun, laju reaksi elektroda juga turun.
Dengan asumsi tegangan baterai tetap konstan dan arus pelepasan berkurang, output daya baterai juga berkurang. Jika suhu naik, yang terjadi adalah kebalikannya, yaitu daya keluaran baterai akan naik. Suhu juga mempengaruhi kecepatan di mana elektrolit disampaikan.
Jika suhu naik, transfer akan dipercepat, dan jika suhu turun, transfer akan melambat, dan kinerja pengisian dan pengosongan baterai juga akan terpengaruh. Namun, jika suhu terlalu tinggi, melebihi 45 derajat , keseimbangan kimia dalam baterai akan rusak, yang mengakibatkan reaksi samping.