溫度對聚合物電池的充放電性能的影響最大。在電極/電解液界面上的電化學反應與環境溫度有關。電極/電解液的界面被視為聚合物電池的心臟。假如溫度下降，那么電極的反應率也會下降：假設聚合物電池的電壓保持恒定，放電電流降低。則聚合物電池的功率輸出也會下降。假如溫度上升則相反。即聚合物電池的輸出功率會上升。溫度也影響電解液的傳送速度，溫度上升則加快，溫度下降則減慢：聚合物電池的充放電性能也會受到影響。但溫度太高。會破壞聚合物電池內的化學平衡。

電池在組裝注液完成后，會對其進行一次充電激活，我們稱之為化成，化成的規定溫度為45±5℃。

化成過后靜置一段時間后，會進行容量測試，就是對電池進行充電。容量測試的規定溫度為35±5℃。

電池的儲存溫度一般為常溫25±5℃，溫度會影響鋰離子的活性，溫度越高活性越高，但是溫度超過60℃就可能會對聚合物電池內部的隔離膜造成不可逆轉的損傷，從而導致電池報廢。溫度太低會出現鋰離子活性太低，導致電池容量放不出來，也就是沒電了。在北方冬天時，室內滿電量的手機到了室外卻電話也打不出去就是這個原因。但是這只要回到常溫下之后就會恢復，對電池影響不是很大。電池在35℃下使用時容量相對較高，溫度再上升，對容量影響就相對較小，而溫度超過60℃就可能損害電池，從而影響電池壽命。溫度太低，則會導致容量較低，即有部分電量沒有放出來。總的來說電池正常使用時容量差別都不是太大，以磷酸鐵鋰的電芯為例，在20℃的溫度下的容量比45℃溫度的容量只低了0.95%左右，還不到1%。