除了水外，溫度也是種子能否發芽的決定因素。對於無休眠的種子來講，溫度會影響種子的最高發芽率、發芽速率，以及整齊度。對於略具休眠性的種子，溫度與發芽的關係，還要再加上休眠性的誘導與解除。
早在1801 年法國學者Lefebure就已指出radish種子在5℃下經過五天都不發芽，在8 及33℃下發芽慢，在22到25℃之間發芽最快。得國學者Sach則在1860年提出有名的發芽三個要點溫度，即最高溫、最適溫、以及最低溫。不過早期的學者對於溫度影響發芽百分率或是發芽速率，並未刻意地區分。
發芽適溫與幼苗生長的適溫常是不相同的。例如Baeria chrysostoma及Pinus strobus的發芽適溫是31℃，但幼苗生長適溫則大為降低；而發芽適溫較低者，幼苗生長適溫常較高。棉花種子發芽後，胚根與胚莖的生長適溫相似，約為33-36℃，發育後期下胚軸的適溫仍為，但根系者以降到27℃。露地播種時，白天高溫夜晚低溫有利於幼苗的生長，但在溫室內進行育苗時，降低日溫提高夜溫反而可以避免幼苗徒長。
溫度與發芽百分率
恆溫下
在連續性的溫階板上進行發芽試驗，經過足夠的時間後，可以看出種子在某些低溫範為下完全無法發芽，隨著溫度的略昇，發芽率逐漸提高，然後在某更高的溫度範為內，發芽百分率達到最高，而且在這段溫度範圍內彼此沒有顯著的差異；溫度再往上昇後，發芽率急速的下降，終於在某高溫以上，種子不再能發芽。不過若發芽試驗的期間不夠長，提前終止試驗，則最低、最高溫分別會上升及下降，而最適溫的範圍會變窄，而且常會偏移到略低的範圍內。
以上的敘述說明了若干溫度與無休眠活種子發芽能力的關係；首先，在合適的溫度範為內活種子皆得以發芽，但是發芽速度可能有別，在該範圍兩端的溫度下發芽速度較慢。其次，更低或更高的溫度下，種子族群中逐漸有若干種子無法發芽，這是環境的不適，並非是種子進入休眠性的表現，因為移到合適的溫度下又可以發芽。這種發芽對不適溫度的反應程度，顯然各粒種子並不一致，而且呈連續性的分布。
物種間種子發芽對溫度的反應，即是最低溫、最高溫、以及最適溫的範圍及其所在，有很大的差別。一般而言溫帶植物的最低溫及最高溫皆較低，而熱帶性者較高。最適溫的範圍則有些相當寬廣、有些較窄。
| 蔬菜種子發芽的溫度 |
|---|
| 植物 | Tmin | S | Tmin(p) | Tmax(p) |
|---|
| Portulaca oleracea 馬齒莧 | 11.0 | 48 | 15 | 28 |
| Cucumis sativus 胡瓜 | 12.7 | 69 | 19 | 28 |
| Lactuca sativum 萵苣 | 3.5 | 71 | 9 | 28 |
| Raphanus sativus 蘿蔔 | 1.2 | 75 | 5 | 25 |
| Pisum sativum 豌豆 | 3.2 | 86 | 9 | 25 |
| Lycopersicum esculentum 番茄 | 8.7 | 88 | 13 | 28 |
| Solanum melongena 茄子 | 12.1 | 93 | 17 | 28 |
| Cucumis melo 甜瓜 | 12.2 | 108 | 17 | 28 |
| Spinacia oleracea 菠菜 | 0.1 | 111 | 5 | 22 |
| Beta vulgaris甜菜 | 2.1 | 119 | 5 | 28 |
| Phaseolus vulgartis 菜豆 | 7.7 | 130 | 17 | 25 |
| Vicia faba 蠶豆 | 0.4 | 148 | 5 | 22 |
| Daucus carota 胡蘿蔔 | 1.3 | 170 | 9 | 28 |
| Allium cepa 洋蔥 | 1.4 | 219 | 13 | 28 |
| Capsicum annuum 甜椒 | 6.7 | 295 | 19 | 28 |
※ Tmin：發芽最低溫 S：發芽積熱
※ Tmin(p)：實用最低溫 Tmax(p)：實用最高溫 |
積熱與發芽速率
由前節的說明可知發芽速率對溫度的敏感性尤高於發芽率。實際上溫度與生物的生長速度皆有一定的量的關係，而可以用數學模式來適配、預測。在植物的生長上，有所謂基礎溫(base temperature, Tb) 的假設，認為溫度與植物的生長，包括發芽，的數學關係僅限於高於基礎溫的部份。例如某種子發芽的基礎溫為4℃，則在6℃下經過一天，實際上只經歷了2℃；在12℃下實際上就經歷了8℃；而在2或4℃下一天，對於該種子都一樣，等於沒有任何生長。
由基礎溫的概念衍生了發芽的積熱(thermal time) 的計算方法。所謂發芽積熱(qT)，即是種子開始吸潤後每天溫度(T)扣除基礎溫後所得的溫度，累積直到發芽當天(t)為止。發芽積熱的單位是度-日，在恆溫下以方程式表示：
qT = (T1-Tb) + (T2 -Tb) +...+ (Tt -Tb) = (T -Tb)t
由上式，1/t =(T - T b) /qT =(-T b / qT) + T(1/qT) ，即 (13) 1/t = K + (1/qT) T
也就是說發芽速率(發芽時間的倒數，即1/t) 與溫度間呈限直線關係，該直線在縱軸的截距是K，發芽積熱恰好是斜率的倒數，基礎溫(永不能發芽的溫度，即t無限大，或是1/t = 0時) 剛好是 - (qT × K)！然而，若發芽溫度一直升高，發芽速率逐漸下降，此時將發芽速率與溫度進行相同的運算，可以發現在高溫區兩者呈相反的驅勢，用方程式表示即 (14)1/t = K” - (1/qT2) T
兩條直線經外插法可以相接，相接處為所有溫度範圍中發芽速率的最高點，也就是發芽速率的最適溫。低於最適溫(sub-optimum) 的範圍可以計算基礎溫與發芽積熱(qT)，高於最適溫(supra-optimum) 的範圍也有其發芽積熱(qT2)以及最頂溫(ceiling temperature, Tc )，其中恰好是qT2 × K”。
| 種子發芽的三溫度 |
|---|
| | Tb | To | Tc |
|---|
| chickpea | 0 | 31.8-33 | 48-60.8 |
| lentil | 2.5 | 24-24.4 | 31.8-34.4 |
| wheat | 3-5 | 15-31 | 30-43 |
| barley | 3-5 | 19-27 | 30-40 |
| oat | 3-5 | 25-31 | 30-40 |
| soybean | 4 | 34-34.5 | 46.8-55.2 |
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