온도 기울기(temperature gradient)는 특정 위치 주변에서 온도가 어떤 방향과 속도로 가장 빠르게 변하는지를 설명하는 물리량이다. 온도 공간 기울기는 단위 길이당 온도 차이의 차원을 갖는 벡터량이다. SI 단위미터켈빈(K/m)이다.

대기의 온도 기울기는 대기과학(기상학, 기후학 및 관련 분야)에서 중요하다.

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