La distinction entre les couleurs chaudes et froides, inconnue jusqu'à la fin du XVIIIe siècle, est basée sur la température perçue. Ces couleurs avec un biais chaud évoquent des images de soleil et de feu et incluent généralement les teintes du rouge au jaune (ainsi que les bruns et les bronzages), tandis que celles avec un biais froid sont associées à un jour couvert et incluent des teintes allant du bleu-vert au bleu -violet (plus la plupart des gris). Les noirs peuvent avoir un parti pris chaud ou froid.
Les couleurs chaudes ont tendance à progresser dans une composition et à stimuler et éveiller les spectateurs, tandis que les couleurs froides s'estompent et ont tendance à se détendre. De plus, comme les objets au loin sont perçus comme ayant une teinte froide et bleuâtre, la juxtaposition de couleurs chaudes et froides sur une surface bidimensionnelle peut aider à créer l'illusion d'un espace tridimensionnel. La perception de l'échelle est également affectée par la température de couleur : les objets plus froids semblent plus petits par rapport à ceux d'échelle égale avec un biais chaud.
Le mélange de couleurs peut modifier le biais sous-jacent de la couleur combinée en fonction des couleurs utilisées. Par exemple, le jaune primaire, une couleur chaude, peut être déplacé vers un jaune citron froid en ajoutant du blanc, et le bleu primaire, une couleur froide, peut être déplacé vers un vert chaud avec l'ajout de certains jaunes.