在进行建筑热工设计和计算时，室外空气温度是一个重要指标，因为室外空气温度常常是评价不同地区气候冷暖的根据。研究建筑外围护结构的保温、隔热，也需要根据室外空气温度的变化规律，采取能利用自然气候特点的、适用的、经济有效的措施。
大气能大量地吸收地面的长波辐射使大气增温，所以，地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因。影响气温的主要因素有：入射到地面上的太阳辐射热量(它起着决定性的作用)，地形与地表面的覆盖物以及大气环流的热交换作用等。因此，室外气温与室内气温不同；接近地面的部分与高空的部分的温度不同；此外，在草地与泥地上相同高度点的气温亦有差别。
气温是随场所与海拔高度而变化，所以必须给予一定的相同条件才能加以观测。一般气象学上所指的气温是距地面1.5m高处的空气温度而言。室外的观测是在开阔草地上架设的高约1.5m左右的百叶箱中进行。1.5m是人体呼吸时的高度，与人类关系密切。低于此高度时，温度受到地面的影响容易产生变化，所以要尽量避免。
在表示某地气温状况时，一般都使用平均温度。一日的平均气温大都以2时、6时、10时、14时、18时、22时6次气温，或以6时、14时、22时3次气温平均而得。把一个月的日均温加起来平均后即是月均温。
气温日变化中有一个最高值和最低值。最高值与日平均值的差值称为日振幅。最高值通常出现在午后2时(即14时)左右，而不是在中午太阳高度角最大的时刻；最低气温一般出现在日出前后，而不是在午夜。这是由于空气与地面间因辐射换热而增温或降温都需要经历一段时间。
日变化的特征主要是以最高气温与最低气温的差(也就是日较差)来表示。纬度愈低日较差愈大，自海岸开始愈深人内陆日较差也愈大。在高山或高空中日较差很小，在2000m以上的高空整日气温几乎没有变化。草地上的日较差小，而砂地上的日较差则大。周围被山丘包围的盆地日较差也较大。
一日的气温还受到大气中云层的影响。由于水蒸气凝结成云，能够阻断并吸收相当多的辐射热，因此在多云的日子，白天的太阳日射被遮蔽使气温不会上升。夜间自地表放出的热为云层所吸收，部分又会射回地表面，因此气温下降不大。所以多云的日子Et较差较小。
气温的年变化与
日变化相同，因日射的不同，通常也是呈正弦曲线的情形。在一年中日射量在冬至最低，夏至最高，但气温却比冬至晚1~2个月才到达最低温，而比夏至晚1~2个月才到达最高，因此气温最低值应在1~2月，最高值则在7~8月。一年间的最高气温与最低气温的差值叫做气温年较差。年较差受纬度影响很大，在低纬度地区年较差很小，而纬度越高则年较差越大。