Tuneļa temperatūra ir ļoti atšķirīga, sākot no vairākiem desmitiem grādu zem nulles līdz gandrīz 50 grādiem.
Ārkārtīgi aukstā vidē, piemēram, Cjinhai-Tibetas dzelzceļa Fenghuoshan tunelī, skābekļa saturs iekšienē ir tikai 40% no līdzenumu līmeņa, vidējā temperatūra visu gadu ir aptuveni mīnus 15 grādi pēc Celsija, un vēja spēks pie tuneļa ieeja un izeja var sasniegt 9. līmeni.
Gluži pretēji, augstas temperatūras vidē Jian (Ge) Yuan Expressway Nige tunelis atrodas dabiskā augstas temperatūras karsto avotu pulcēšanās zonā, piemēram, Nige karstajā avotā. Iežu temperatūra alā var sasniegt līdz 88,8 grādiem, vidēji 70 grādiem, un temperatūra alā var sasniegt līdz 56,4 grādiem, vidēji 42 grādi.
Vēl viens ārkārtējs gadījums ir vidē ar milzīgu temperatūras starpību, piemēram, Badong tunelis. Dziļā ziemā, kad ir auksts, cilvēkiem ārpus tuneļa jāvalkā biezi mēteļi vai pat dūnu jakas, kamēr tunelī temperatūra sasniedz pat 43 grādus, bet celtniekiem jāstrādā bez krekla.
