Nhiệt độ có tác dụng quyết định đến tốc độ sinh trưởng của cây lúa nhanh hay chậm, tốt hay xấu.
Trong phạm vi giới hạn 20 - 30°C, nhiệt độ càng tăng cây lúa phát triển càng mạnh.
Nhiệt độ trên 40°C hoặc dưới 17°C, cây lúa tăng trưởng chậm lại. Dưới 13°C cây lúa ngừng sinh trưởng, nếu kéo dài 1 tuần lễ cây lúa sẽ chết.
Các giống lúa ôn đới chịu đựng nhiệt độ thấp giỏi hơn các giống lúa nhiệt đới và ngược lại. Cây lúa già chịu đựng giỏi hơn cây lúa non. Thời gian bị ảnh hưởng càng dài, cây lúa càng suy yếu thì khả năng chịu đựng càng kém.
Đối với lúa nước, cả nhiệt độ không khí lẫn nhiệt độ nước đều ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa.