棉纖維的諸多特性與溫度關系甚密，棉纖維強度、馬克隆值、纖維素含量和聚合度均隨溫度不足而下降。

在10-25℃范圍內，氣溫對纖維長度的效應是曲線型的；當氣溫上升到32℃以上時，纖維長度則縮短。當5天平均氣溫在20℃以上時，對棉花纖維素的沉積有利；低于20℃時，纖維素沉積明顯降低；一般鈴期平均氣溫為20-25℃纖維素沉積多，成熟良好，纖維壁較厚；鈴期平均氣溫降至20℃以下，纖維強度等品質性狀變差。

夜間平均氣溫對纖維發育影響極大，夜間平均氣溫在27-15℃范圍內，氣溫越低纖維增重越多。當夜溫太低（20℃），會使纖維縮短1-3毫米。根據離體棉鈴發育的研究，纖維素合成的最適溫度為28-29.9℃，一般后期棉鈴纖維之所以成熟度低、強度差，主要是由于低溫影響纖維素淀積，次生細胞壁較薄的緣故；雖然陸地棉品種纖維強度、成熟系數、主體長度與溫度呈顯著正相關，與細度呈顯著負相關，但溫度過高也會使纖維變短、變粗。

幾乎所有研究報道都認為馬克隆值與溫度呈線性關系。隨溫度降低，棉纖維干物質積累減慢，終值降低，在增長高峰期內干重增加量減少，纖維干重占全鈴重百分比值呈現“先降后升”趨勢。