Toprak mikroorganizmaları'nın büyük bir bölümü için optimum sıcaklık 10 C ile 35 C arasındadır.80 C'nin üstündeki sıcaklık toprak canlılarının büyük bir kısmını öldürür. Buna karşın bakterilerin endosporları ve mantar sporları daha yüksek sıcaklıklara dayanabilirler. Soguğa karşı özellikle bakteriler ve mantarlar çok dayanıklıdır. Sıcaklığı sevenler aktinomisetler ve asperqillus ile tlrichoderma cinslerine ait mantarlardır; buna karşılık penicilium ve mucor cinslerine ait mantarlar ılıman bir sıcaklık tercih eder. Sıcaklığa özellikle gereksinmesi olan hayvan grupları karıncalar ve eklembacaklılardır; ama toprak hayvanlarının çoğunluğu 20 C'nin altındaki sıcaklığı sever. Ancak genel olarak bir çok iklim alanlarında, sıcaklık arttıkça biyokimyasal aktivitenin arttığı gerçektir. Solucanlar özellikle soğuğa dayanıklıdır:toprak nemliliğini koruduğu sürece bunlar, 0 C'de donmuş olan veya karla örtülmüş olan yüzeyin altında aktivitelerini devam ettirirler.