原子、分子、イオンの量子力学的な微視的励起状態を表す温度。
量子力学によると粒子の微視的状態は離散的な多数のレベルに分かれる。その各レベルへの分布確率は熱平衡状態ではボルツマン分布に従う。そのボルツマン分布に現れる温度パラメータが励起温度である。熱平衡状態にない場合は、各エネルギー準位への分布の比が、熱平衡状態での励起状態の分布の比と同じになる温度パラメータのことを励起温度と呼ぶ。
低温で低密度のガス中では励起温度は運動温度よりも低くなる場合が多い。スピン温度も参照。