Тепловой режим в пленочных сооружениях определяется состоянием погоды и времени суток. В дневное время под пленкой происходит значительное нагревание воздуха и корнеобитаемого слоя почвы. Разница температур под укрытием и в открытом грунте будет тем выше, чем меньше облачность. Исследованиями было установлено, что при пасмурной погоде средняя дневная температура под малогабаритными укрытиями была на 1,9° С, а при ясной - на 3,1° С выше по сравнению с открытым участком.
По данным Г. И. Тараканова, в условиях Московской области в пленочных парниках температура в солнечные дни бывает на 10-15° С, а в пасмурные - на 2-3°С выше по сравнению с открытым грунтом.
Суточная амплитуда колебаний температуры достигает 30° С. Превышение температуры почвы в солнечную погоду составляет 2-4° С по сравнению с открытым грунтом.
В условиях Омской области температура под малогабаритными пленочными укрытиями была в среднем за 4 года (1967-1970 гг.) на 4,9° С выше, чем в открытом грунте. В дневное время температура повышалась под пленкой до 35-43° С, и в это время приходилось усиливать проветривание. Ночью температура в малогабаритных пленочных сооружениях была на 2-4° С выше, чем в открытом грунте.
В ночь на 4 июня 1968 г. температура в открытом грунте опустилась до -2,8° С, а под укрытиями она была +1,8° С.
Были проведены замеры и обобщены данные (ЛСХИ) о притоке солнечной радиации под малогабаритные пленочные укрытия и в тоннельную теплицу. Из этих данных, что в солнечный день малогабаритные укрытия тоннельного типа пропускают несколько больше солнечной энергии, чем двускатные. Однако это зависит от величины конденсата, образуемого на внутренней поверхности пленки.
В ночные часы наблюдается сравнительно быстрое охлаждение пленочных сооружений. Объясняется это тем, что инфракрасные лучи почти беспрепятственно проникают через пленку.
Наличие конденсированной влаги препятствует потере тепла, и чем больше слой влаги на пленке, тем меньше охлаждается сооружение.