Температура является наиболее важным фактором окружающей среды, влияющим на рост живых организмов. Она не только определяет географическое распределение видов, но и влияет на их вертикальное распределение в морских и наземных экосистемах. Поэтому живые существа можно разделить на тропических, умеренных и арктических обитателей, а также на теплокровных и холоднокровных животных, включая даже обитателей горячих и холодных источников. Например, если обнаруживаются коралловые окаменелости, это свидетельствует о том, что в данной местности в прошлом существовала теплая морская среда. Влияние температуры также зафиксировано в костях и других твердых окаменелостях, где ширина кольца роста костей указывает на смену сезонов или продолжительность дня и ночи. Еще более интересно то, что состав раковин или зубов позвоночных животных также четко фиксирует изменения температуры. Наиболее типичным показателем температуры является соотношение изотопов кислорода O-18 и O-16. Если в костных окаменелостях содержится больше O-16, это означает, что в то время температура была выше, а если O-16 меньше, то температура была ниже. Кроме того, такие элементы, как марганец и стронций, также хорошо указывают на сезонные изменения температуры.
Помимо температуры окружающей среды, температура горных пород также может быть определена по окаменелостям. Одним из таких окаменелостей являются зубчатые кольца, ископаемые зубы червеобразных животных. Они имеют различный цвет — от белого до коричневого и черного. Различные цвета связаны со степенью органической деградации в зубчатых кольцах, а степень деградации органического вещества, в свою очередь, зависит от температуры горных пород, глубины захоронения и времени. Таким образом, зубчатые кольца могут служить "термометром" горных пород и использоваться для проведения разведки нефти.