Nhiệt độ có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của thép phẳng. Ở nhiệt độ cao, sức mạnh và độ cứng của giảm thép phẳng. Điều này là do nhiệt làm cho cấu trúc vi mô của thép thay đổi, làm giảm khả năng chịu tải của nó. Ví dụ, trong các ứng dụng trong đó thép phẳng tiếp xúc với nhiệt độ cao, chẳng hạn như trong lò nung hoặc các thành phần động cơ, nó có thể trải qua sự mở rộng nhiệt, có thể dẫn đến những thay đổi về chiều và sự cong vênh tiềm năng nếu không được tính trong thiết kế. Ở nhiệt độ rất cao, thép phẳng cũng có thể oxy hóa, hình thành quy mô trên bề mặt, làm suy yếu vật liệu theo thời gian. Mặt khác, ở nhiệt độ thấp, một số loại thép phẳng có thể trở nên giòn hơn, làm giảm khả năng chống va đập của chúng. Đây là một mối quan tâm ở vùng khí hậu lạnh, nơi thép phẳng được sử dụng trong các ứng dụng cấu trúc, chẳng hạn như cầu hoặc đường ống, cần phải chịu được nhiệt độ đóng băng. Tuy nhiên, một số thép phẳng hợp kim được thiết kế để duy trì độ bền của chúng ở nhiệt độ thấp, làm cho chúng phù hợp với môi trường như vậy. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất của thép phẳng phải được xem xét trong giai đoạn thiết kế và các lớp thép thích hợp phải được chọn dựa trên phạm vi nhiệt độ dự kiến của ứng dụng.