Tunneli temperatuur on väga erinev, ulatudes kümnetest miinuskraadidest kuni ligi 50 kraadini.
Äärmiselt külmas keskkonnas, nagu Qinghai-Tiibeti raudtee Fenghuoshani tunnelis, on hapnikusisaldus sees vaid 40% tasandike omast, aasta keskmine temperatuur on umbes miinus 15 kraadi Celsiuse järgi ja tuule tugevus tunneli sisse- ja väljapääs võivad ulatuda 9. tasemele.
Vastupidi, kõrge temperatuuriga keskkonnas asub Jian (Ge) Yuani kiirtee Nige tunnel looduslikus kõrge temperatuuriga kuumaveeallikate kogunemisalal, näiteks Nige kuumaveeallikas. Kivimite temperatuur koopas võib ulatuda kuni 88,8 kraadini, keskmiselt 70 kraadini ja temperatuur koopas kuni 56,4 kraadini, keskmiselt 42 kraadini.
Teine äärmuslik juhtum on keskkonnas, kus on tohutu temperatuuride erinevus, näiteks Badongi tunnelis. Sügaval talvel, kui on külm, peavad inimesed väljaspool tunnelit kandma paksu mantlit või isegi sulejopesid, tunnelis on temperatuur kuni 43 kraadi ja ehitustöölised peavad töötama särkideta.
