Nhiệt độ của đường hầm thay đổi rất nhiều, từ hàng chục độ dưới 0 đến gần 50 độ.
Trong môi trường cực lạnh, chẳng hạn như Đường hầm Fenghuoshan của Đường sắt Thanh Hải-Tây Tạng, hàm lượng oxy bên trong chỉ bằng 40% so với đồng bằng, nhiệt độ trung bình quanh năm khoảng âm 15 độ C và sức gió ở mức cực đại. lối vào và lối ra đường hầm có thể đạt tới cấp 9.
Ngược lại, trong môi trường nhiệt độ cao, Đường hầm Nige của Đường cao tốc Jian (Ge) Yuan nằm trong khu vực tập trung suối nước nóng tự nhiên có nhiệt độ cao như Suối nước nóng Nige. Nhiệt độ đá trong hang có thể lên tới 88,8 độ, trung bình 70 độ, nhiệt độ trong hang có thể lên tới 56,4 độ, trung bình 42 độ.
Một trường hợp cực đoan khác là ở môi trường có chênh lệch nhiệt độ rất lớn, chẳng hạn như Đường hầm Badong. Vào mùa đông lạnh giá, người dân bên ngoài đường hầm phải mặc áo khoác dày, thậm chí áo khoác ngoài, trong khi nhiệt độ trong đường hầm lên tới 43 độ, công nhân xây dựng phải cởi trần khi làm việc.
