La température moyenne de l'air d'une grotte dépend entièrement de son emplacement. Généralement, la température d'une grotte est approximativement la température de surface annuelle moyenne de la région dans laquelle elle se trouve.
Les grottes de Carlsbad, dans le nord du Texas, par exemple, ont une température moyenne de l'air à l'intérieur des grottes de 70 degrés, tandis que la température moyenne de surface de la région est de 63 degrés. Crystal Cave, située dans l'ouest du Wisconsin, a une température moyenne de l'air dans la grotte de 49 à 50 degrés, également proche de la température de surface annuelle moyenne de sa région. Les températures des grottes changent généralement très lentement, sauf là où de grandes entrées permettent à l'air extérieur de modifier de manière significative la température de l'air intérieur.