通常情况下，电池在室温下的功能最佳，温度为27°C-（80°F）。在高温下操作电池可提高性能，但长时间暴露会缩短使用寿命。
正如寒冷国家的所有司机都知道的那样，温度保持常温的电池性能更好。低温会增加内阻并降低容量。一种电池，可在27小时提供100％的容量，通常在-18°C（0°F）到26°C（80°F）时仅提供50％。瞬间容量减少因电池化学性质而异。干固体聚合物电池需要60-100°C（140-212°F）的温度来促进离子流动并变得导电。这种类型的电池已经在炎热气候中为固定功率应用找到了一个利基市场，其中热量用作催化剂而不是缺点。内置加热元件可始终保持电池正常运行。高电池成本和安全问题限制了该系统的应用。更常见的锂聚合物使用凝胶电解质来增强导电性。
如果在20°C（68°F）或略低于20°C的温度下使用，所有电池均可实现最佳使用寿命。例如，如果电池工作在30°C（86°F）而不是更温和的较低室温，则循环寿命降低20％。在40°C（104°F）时，损耗跃升至高达40％，如果在45°C（113°F）下充电和放电，则循环寿命仅为20°时的预期寿命的一半。
所有电池的性能在低温下急剧下降，然而，当施加负载电流时，由于电压降引起的效率损失，升高的内阻将引起一些升温效应。在-20°C（-4°F）时，大多数电池的性能水平约为50％。虽然镍镉电池可以降至-40°C（-40°F），但允许的放电仅为0.2C（5小时率）。特种锂离子电池可以在-40°C的温度下工作，但放电率只有降低；在这个温度下充电是不可能的。对于铅酸，存在电解质冻结的危险，这可能使外壳破裂。当比重更像水而不是完全充电时，铅酸会以较低的电荷更快地冻结。
具有相同容量的匹配电池在低温和重负载下放电时起重要作用。由于电池组中的电池永远不能完美匹配，如果允许放电继续超过安全截止点，则在多电池组中的较弱电池上可能出现负电压电位。被称为电池逆转，弱电池受到压力，直至发生永久性电短路。电池计数越大，负载下电池逆转的可能性越大。低温和重负载下的过放电是无线电动工具电池故障的主要原因。
