变压器的极限温度主要取决于绕组绝缘材料的耐热性能。
油浸式变压器绕组间的绝缘材料，一般采用电缆纸或其他纸质材料，属a级绝缘，而热温度为105℃。
干式变压器常采用玻璃纤维绝缘材料，属b级绝缘，耐热温度为130℃。
如果绝缘材料的温度超过其极限温度（亦即变压器的极限温度），则变压器的寿命便会急剧缩短，甚至会烧毁。
在变压器的运行中，其绕组的中部偏上部位有一个最热区，所以变压器的上层油温高于中下层。如果上层油温不超标，就能保证变压器正常运行。由于上层油温与最热区温度之间通常有10℃左右的温差，所以一般规定上层油温不得超过95℃，在实际运行中常按85℃掌握。
变压器的实际温度与环境温度的差值称为变压器的温升。我国变压器制造标准规定环境温度为40℃，按照这一标准，变压器的最高温升不得超过55℃。变压器各部分的温升极限值为：线圈65℃；铁芯70℃；油（上层）55℃。如果环境温度低于40℃，变压器温升可适当提高。