Температура среды действует на спермиев двояко: усиливает или ослабляет их движение, удлиняет или укорачивает их переживаемость. Специальные исследования показали, что с повышением температуры среды укорачивается срок переживания спермиев, а нагревание до 42° активизирует подвижность спермиев и резко сокращает их переживаемость. Сперма, нагретая до 45°, теряет оплодотворяющую способность, а при 48° спермин погибают в результате коагуляции белка. Поэтому в практике искусственного осеменения необходимо следить, чтобы температура в искусственной вагине, особенно в спериоприемнике, не превышала 42°. Важно также регулировать температуру лаборатории и манежа станции или пункта искусственного осеменения, где температура должна быть в пределах 18—25°.

Вредно для спермиев резкое быстрое охлаждение. При постепенном охлаждении свежую сперму можно довести до 0°, а затем, после подогревания, восстановить ее активность и даже способность к оплодотворению. По исследованиям В. К. Милованова и других, быстрое охлаждение свежеполученной спермы с 39 до 18° не отражается на ее качестве. Однако быстрое охлаждение спермы, скачкообразные переходы от высоких температур к низким вызывают у спермиев температурный шок, особенно легко он возникает при быстром охлаждении свежеполученной спермы ниже 18°. Спермин в результате температурного шока не утрачивают способности к поступательному движению и при подогревании начинают активно перемещаться против тока жидкости. Однако обмен веществ спермиев резко ослабевает, уменьшается результативность, теряется оплодотворяющая способность. Характерно, что при разбавлении спермы синтетической средой, содержащей желток куриного яйца, температурного шока не наступает даже при быстром охлаждении до нулевой температуры. При постепенном в течение 4 часов охлаждении спермы с 18 до 0° температурного шока или холодового удара не наступает, и охлажденная сперма барана сохраняет высокую оплодотворяющую способность в течение двух суток, затем оплодотворяющая способность спермиев резко снижается.