在所有的环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大，在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关，电极/电解液界面被视为电池的心脏。
假设温度下降，电极的反应率也下降，假设电池电压保持恒定，放电电流降低，电池的功率输出也会下降。假如温度上升则相反，即电池输出功率会上升，温度也影响电解液的传送速度，温度上升则加快，传送温度下降，传送减慢，电池充放电性能也会受到影响。
假如温度太高，超过45℃，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应。镍镉镍氢电池的放电效率低温状态下会有显著的降低(如低于-15℃)，而在-20℃时，碱液达到起凝固点，电池充电速度也将大大降低。
在低温充电低于0℃会增大电池内压并可能使安全阀开启。为了有效充电，环境温度范围应在5-30℃之间，一般充电效率会随着温度的升高而升高，但当温度升到45℃以上，高温下充电电池材料的性能会退化，电池的循环寿命也将大大缩短。