Η τομάτα είναι ένα μέτρια θερμοαπαιτητικό λαχανικό. Αν και τα φυτά της τομάτας μπορούν να αντέξουν έκθεση για μικρό χρόνο σε θερμοκρασίες μέχρι 1 oC χωρίς να υποστούν ζημιές από ψύξη, η αύξησή τους αναστέλλεται πλήρως σε θερμοκρασίες κάτω από 9 oC .
Γενικά η καρπόδεση στην τομάτα αρχίζει να εμφανίζει προβλήματα όταν η θερμοκρασία κατά την διάρκεια της ημέρας πέφτει για μεγάλα χρονικά διαστήματα κάτω από 16-17 oC, ενώ κάτω από 13 oC τα προβλήματα γίνονται ιδιαίτερα σοβαρά, κυρίως λόγω της πολύ φτωχής παραγωγής γύρης. Σύμφωνα με τους Charles and Harris (1972), όλη η γύρη που σχηματίζεται σε θερμοκρασία 10 oC αδυνατεί να βλαστήσει, και επομένως είναι στείρα στο σύνολό της.
Σοβαρά προβλήματα με την καρπόδεση εμφανίζονται επίσης και στις πολύ υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 31 oC). Μεγάλες απαιτήσεις σε θερμοκρασία έχουν οι καρποί και κατά το στάδιο της ωρίμανσής τους. Σε θερμοκρασίες κάτω από 16 oC δεν σχηματίζονται χρωστικές και επομένως οι καρποί δεν κοκκινίζουν.
Θα πρέπει να τονισθεί ότι και η θερμοκρασία εδάφους είναι σημαντικός παράγοντας στην ανάπτυξη της τομάτας και επομένως θα πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη κατά τον καθορισμό της εποχής μεταφύτευσης της τομάτας στο χωράφι, όταν πρόκειται για καλλιέργεια που προορίζεται για πρώιμη παραγωγή. Σε θερμοκρασίες κάτω από 14 oC η ρίζα της τομάτας δεν αναπτύσσεται κανονικά, λόγω μειωμένης μεταβολικής δραστηριότητας. Χαρακτηριστικό παράδειγμα δυσμενούς επίδρασης των χαμηλών θερμοκρασιών στην φυσιολογική λειτουργία της ρίζας είναι η απορρόφηση φωσφόρου, η οποία αναστέλλεται σε θερμοκρασίες κάτω από 14 oC.
Η συγκεκριμένη διαταραχή θρέψης εκδηλώνεται εξωτερικά με ανάπτυξη χαρακτηριστικών ιωδών μεταχρωματισμών τόσο στην πάνω, όσο κυρίως στην κάτω επιφάνεια των φύλλων, λόγω υπερβολικής συσσώρευσης ανθοκυανών. Βέβαια, εκτός από τις χαμηλές θερμοκρασίες θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη και η δυσμενής επίδραση των υπερβολικά υψηλών θερμοκρασιών που μπορεί να επικρατούν ορισμένες φορές το καλοκαίρι.
Σε θερμοκρασίες πάνω από 32 oC τα άνθη της τομάτας αδυνατούν να δέσουν καρπούς, δεδομένου ότι η βλαστικότητα της γύρης είναι δραστικά μειωμένη και αλλοπρόσαλλη. Ήδη όμως σε θερμοκρασίες πάνω από 30 oC παρεμποδίζεται η σύνθεση του λυκοπενίου, δηλαδή της χρωστικής που είναι υπεύθυνη για το κόκκινο χρώμα των καρπών.
Ακόμη και σε θερμοκρασίες 27 oC οι αποδόσεις μειώνονται αισθητά σε σύγκριση με τις συνιστώμενες θερμοκρασίες που προαναφέρθηκαν. Συγκεκριμένα, από ένα σχετικό πείραμα της Rylski (1979) προέκυψε ότι τόσο το ποσοστό 9 της καρπόδεσης στις ταξιανθίες όσο και το μέσο βάρος των καρπών ήταν σημαντικά χαμηλότερο στους 27 oC σε σύγκριση με τους 22 oC.