[拼音]：wendu tidu
[外文]：temperature gradient
自然界中气温、水温或土壤温度随陆地高度或水域及土壤深度变化而出现的阶梯式递增或递减的现象。
垂直温度梯度在陆地上，大约每升高100米，气温下降0.6℃，从而形成一个随高度增加而温度逐级下降的大气温度梯度。在接近地表的范围内，由于地形差异和覆盖物的影响，也会出现较为明显的温度梯度。例如，在巴拿马一个高40米的热带雨林中，森林顶部的日平均气温为30℃，中部为28℃，靠近地面处则为26.5℃。土壤中的温度变化也呈明显的阶梯式。例如，当土表下2厘米处的日最高温度是62.1℃时，10厘米处为40℃，20厘米处为33.4℃，60厘米处为26.4℃，100厘米处则为24.5℃。湖泊的水温也随深度增加而递减。例如，当水面温度为22℃时，在8.8米深处为21℃，13.8米处为11℃，39米处则降至 5.5℃。海洋水温的变化也如此。南大西洋的洋面水温为25.7℃时，100米深处为14.6℃，1000米处则降至4.0℃。在某个水深处，水温往往骤然下降，这称为温跃层。这种现象限制了生物的活动与分布。
温度梯度因受太阳辐射、气流、水流和地面覆盖物的影响而出现经常的变化。一般说来，在同一季节内，水域的温度梯度昼夜变动较小，山地的变动较大。温度梯度的季节变化在高纬度地区比在低纬度地区要大些。
水平温度梯度陆地上或洋面上的温度分布随纬度的增高而逐渐下降。例如，中国地跨几十个纬度，温度梯度的水平变化很明显，从南向北，气温随纬度增高而递减。以7月平均气温为例，东北平原为20～24℃，华北平原和长江中下游为24～29℃，江南丘陵及南岭一带为26～30℃，东南沿海与海南岛则为30℃。因水陆分布和海拔高度的差别，同一纬度上不同地方的气温也会有差异，但南北向温度梯度却是总的分布趋向，各月等温线图表示出这一趋向。
生态学意义温度梯度与生物的活动和生物分布密切关联。各种生物的生长发育和繁殖都有一定的适温范围，适温范围以外的温度影响生物正常的生命活动甚至造成死亡（见临界温度）。自然界中的温度梯度限制了生物的活动和分布。例如，湖泊水面温度升高时，某些浮游生物即移向下层水域，以其为食的其他生物也随之移向该区域。又如，中国峨眉山植被的垂直分布便由该山地垂直温度梯度所决定:600米以下的丘陵地带的植被主要是常绿阔叶林，600～1100米的低山带是常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶混交林，1100～1900米的中山带是落叶阔叶林和针叶混交林，1900～2800米的高山带是针叶林，2800米以上地区则为高山草甸。那里的鸟类分布也随植被而变动；在中山带以画眉为主，高山带主要有鹪鹩等，中山带以上的繁殖鸟以鹛类为主。
在中国，因纬度差异造成的水平温度梯度对植被分布的影响也较为明显，大体是：东北平原是森林草原地带，华北是夏绿林地带，长江中下游是落叶阔叶林和常绿阔叶混交林带，江南丘陵及南岭是常绿林，东南沿海和海南岛则是热带雨林和季风林。农作物的分布也有很大差异：华北平原以麦、棉、杂粮为主，江南丘陵、四川盆地和东南沿海则以水稻为主。
动物的分布与迁徙也为温度梯度所决定。例如在中国，三化螟主要分布在北纬36°以南地区，粘虫因不能在东北或华北越冬而在秋季南迁，候鸟向南迁徙也是寻找适温地区过冬。此外，多化性昆虫在不同纬度地区的世代数也不相同，一般是随纬度增高而递减，如蝗虫在北纬35°地区发生二代，在北纬23°地区则发生三代。