Temperatura tunela veoma varira, u rasponu od desetina stepeni ispod nule do skoro 50 stepeni.
U ekstremno hladnim sredinama, kao što je tunel Fenghuoshan Qinghai-Tibetske željeznice, sadržaj kisika u unutrašnjosti je samo 40% od onog u ravnicama, prosječna temperatura tokom cijele godine je oko minus 15 stepeni Celzijusa, a snaga vjetra na Ulaz i izlaz iz tunela mogu doseći nivo 9.
Naprotiv, u visokotemperaturnom okruženju, tunel Nige na autoputu Jian (Ge) Yuan nalazi se u prirodnom okupljalištu toplih izvora visoke temperature kao što je Nige Hot Spring. Temperatura stena u pećini može dostići do 88,8 stepeni, u proseku 70 stepeni, a temperatura u pećini do 56,4 stepena, u proseku 42 stepena.
Drugi ekstremni slučaj je u okruženju sa ogromnom temperaturnom razlikom, kao što je tunel Badong. U dubokoj zimi, kada je hladno, ljudi van tunela moraju da nose debele kapute ili čak donje jakne, dok je temperatura u tunelu i do 43 stepena, a građevinski radnici moraju da rade bez majice.
