सुरंग का तापमान बहुत भिन्न होता है, शून्य से दर्जनों डिग्री नीचे से लेकर लगभग 50 डिग्री तक।
अत्यधिक ठंडे वातावरण में, जैसे कि किंघई-तिब्बत रेलवे की फेनगुओशन सुरंग, अंदर ऑक्सीजन की मात्रा मैदानी इलाकों की तुलना में केवल 40% है, पूरे वर्ष का औसत तापमान लगभग शून्य से 15 डिग्री सेल्सियस कम है, और हवा की शक्ति सुरंग का प्रवेश और निकास स्तर 9 तक पहुँच सकता है।
इसके विपरीत, उच्च तापमान वाले वातावरण में, जियान (जीई) युआन एक्सप्रेसवे की निगे सुरंग, निगे हॉट स्प्रिंग जैसे प्राकृतिक उच्च तापमान वाले गर्म पानी के झरने के संग्रहण क्षेत्र में स्थित है। गुफा में चट्टान का तापमान 88.8 डिग्री, औसत 70 डिग्री तक पहुंच सकता है, और गुफा में तापमान 56.4 डिग्री, औसत 42 डिग्री तक पहुंच सकता है।
एक और चरम मामला बड़े तापमान अंतर वाले वातावरण में है, जैसे कि बडोंग सुरंग। गहरी सर्दी में, जब ठंड होती है, तो सुरंग के बाहर के लोगों को मोटे कोट या नीचे जैकेट पहनने की ज़रूरत होती है, जबकि सुरंग में तापमान 43 डिग्री तक होता है, और निर्माण श्रमिकों को शर्टलेस काम करना पड़ता है।
