Nejnižší možná teplota se nazývá absolutní nula. Teoreticky by subatomární částice ztratily veškerou svoji energii, a proto by se elektrony a protony spojily v tzv. „Kvantové polévce“. Absolutní nulová teplota je -273,15 ° C nebo 0 ° Kelvin. Při této teplotě je úroveň vnitřní energie systému nejnižší možná, a proto částice podle klasické mechaniky nepředstavují žádný typ pohybu; podle kvantové mechaniky však absolutní nula musí mít zbytkovou energii, která je známá jako energie nulového bodu. Tato teplota funguje jako výchozí bod pro Kelvinovu a Rankinovu stupnici.
Lordu Kelvinu, který učinil objev absolutní nuly, a aby toho bylo dosaženo, bylo založeno na skutečnosti, že když je plyn ochlazen, jeho objem klesá úměrně jeho teplotě. Jinými slovy, každý stupeň teploty, který plyn klesne, také sníží svůj objem o určité procento, právě tímto způsobem se mu podařilo odvodit, že při teplotě -273,15 ° C by se objem stal nulovým, něco s největší pravděpodobností nedosáhne v praxi se i přes takové tvrzení vyskytne několik zajímavých věcí, když se teplota blíží absolutní nule.
Je třeba poznamenat, že není možné dosáhnout absolutní nulové teploty. Je to proto, že třetí zákon termodynamiky stanoví jeho limity. Navzdory tomu v praxi je to teplo vstupující z „vnějšího světa“, které brání dosažení nižších teplot v experimentech. V současné době se neustále vyvíjejí nové techniky a experimenty, aby dosáhly absolutní nuly, nicméně u tohoto typu přístupu je opravdu zajímavé, že každý pokus vede k rozvoji vědy.
V sluneční soustavě se vědcům podařilo detekovat teploty až -240 ° C v oblastech, které jsou ve stálém stínu, jako jsou krátery umístěné na jižním pólu Měsíce. Pokud jde o jeho část v celém vesmíru, nejnižší dosavadní teplota může být umístěna v mlhovině Boomerang, která se nachází téměř 5 000 světelných let od rostliny Země, konkrétně v souhvězdí Kentaura, plyny, které byly vypuzeny umírající hvězdou byly rychle napojeny a ochlazeny na 1 ° Kelvina.