机械齿轮油的温度，主要取决于齿轮的结构特性、工作条件、外界气温及齿轮油的性质等许多因素。开始运行时齿轮油的温度可能与外界气温接近。在固定不变的条件下，油温决定于传动机构摩擦消耗的能量和散热的强度。摩擦能量与传动功率成比例，散热强度则是油温与外界温差的函数。

对齿轮油的黏度性质提出要求时，油温是十分重要的。最低油温与运行中的最低气温相近。齿轮油的最高温度与气温有近似直线的关系。

双曲线齿轮的齿面接触压力高，相对滑移速度大，后桥双曲线齿轮油的最高温度通常为10～130℃，笔者曾在20世纪70年代用国内产EQ2080越野车（采用双曲线齿轮）在南方夏季进行了长时期齿轮油试验，当大气温度为38℃时，汽车满载长时间高速行驶，用18号馏分型双曲线齿轮油（相当于车辆齿轮油GL-4、90号）其油温可达120℃。当用东风EQ1090载货车，满载并带挂车反复地长时间爬一个陡坡时，后桥用18号馏分双曲线齿轮油（四元素型），当外界气温38℃时，油温达135℃。