Zemākā iespējamā temperatūra jeb absolūtā nulle, kā to sauc, ir -459.67°F (-273.15°C). To sauc arī par 0 kelvinu — skalu ar soli, kas ir līdzvērtīga Celsija grādiem, bet kuras sākumpunkts ir absolūtā nulle, nevis ūdens sasalšanas punkts. Tas ir punkts, kurā beidzas visa atomu kustība.
Iepriekš minētā definīcija var būt nepilnīga, jo atoms pats par sevi ir vienība ar sarežģītu iekšējo struktūru. Lai sasniegtu zemāko iespējamo temperatūru jeb patieso absolūto nulli, ne tikai jāapstājas atoma kustībai, bet jāapstājas arī visiem atoma iekšējiem komponentiem. Elektroniem būtu jāpārtrauc riņķošana ap attiecīgajiem atomu kodoliem, kodolos esošajiem neitroniem un protoniem jāpārtrauc savstarpēja vilkšana apkārt ar saviem iekšējiem spēkiem, kvarkiem un jebkurai pamatā esošajai apakšstruktūrai ir jāpārtrauc visa darbība. Kvantu mehānisko efektu dēļ tas nav iespējams. Tāpēc precīzāka definīcija attiecas uz vielu kolekcijām, no kurām vairs nevar iegūt siltumenerģiju, ti, cita atomu kolekcija, kas nonāk saskarē ar paraugu, vienmēr nodos tai enerģiju, nevis otrādi.
Tāpat kā sistēmas efektivitāte, daļiņas ātrums vai maksimālā iespējamā temperatūra, absolūtā nulle faktiski ir teorētisks lielums, kuram var tikai tuvoties, bet, visticamāk, tas nekad netiks sasniegts.
Temperatūra, kas ir tuvu absolūtai nullei, ir sasniegta ar lāzera dzesēšanas un magnētiskās iztvaikošanas dzesēšanas metodēm. Lāzera dzesēšanā ātri kustīgie atomi tiek grūdināti ar fotoniem, līdz tie palēninās līdz 1/10,000 250 kelvina grāda. Magnētiskā iztvaikošanas dzesēšanā atlikušos atomus brīvi notur magnētiskais lauks, un enerģiskākie atomi galu galā izplūst, atstājot lēnākos atlikumus. Izmantojot šīs metodes, ir sasniegta pat XNUMX pikokelvīnu (pK) temperatūra. Šī aukstuma viela var izturēties savādi, veidojot struktūras, ko sauc par Bozes-Einšteina kondensātiem, kas demonstrē īpašību, ko sauc par superfluiditāti vai atomu plūsmu bez viskozitātes.