Температура влияет на число степеней свободы молекул в атмосфере следующим образом:

• При низких температурах молекулы двигаются поступательно. 1
• С ростом температуры включаются степени свободы вращательного движения. 1
• При ещё более высоких температурах к ним добавляются колебательные степени свободы. 1

Это объясняется тем, что из-за квантовой механики молекулы могут вибрировать, вращаться и возбуждаться только с определёнными дискретными энергиями, и существует самая низкая энергия, при которой это происходит. 2 Конкретная энергия этого «низковозбуждённого состояния» определяет температуру, при которой «включается» степень свободы. 2

Например, у двухатомных молекул воздуха (N2 и О2) при типичных атмосферных температурах колебательные степени свободы не возбуждаются, поэтому они имеют 5 степеней свободы. 4