Является наиболее трудным и наименее эффективным. Исследование производится прикладыванием сосуда, наполненного горячей или холодной водой. Глаза у животного должны быть завязанными. При прикладывании горячего или холодного раздражителя реакция получается только в том случае, если раздражитель действует очень сильно. И поэтому бывает трудно дифференцировать болевую реакцию от температурной, так как нередко воспринимаются только такие ощущения, которые, по существу, являются не температурными, а болевыми. Наиболее чувствительными местами к температурной реакции являются внутренняя поверхность бедра и кожи на области брюха.