Le 'kelvin' (du nom de William Thomson, dit Lord Kelvin), de symbole K, est l'unité de base SI de température thermodynamique.
Jusqu’au , le kelvin était défini comme la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau (), une variation de température d' étant équivalente à une variation d'. La nouvelle définition a pour objectif de respecter cette valeur, mais en l’ancrant sur une valeur fixée de la constante de Boltzmann.
À la différence du degré Celsius, le kelvin est une mesure absolue de la température qui a été introduite grâce au troisième principe de la thermodynamique. La température de est égale à et correspond au zéro absolu (le point triple de l'eau est donc à la température ).
Le kelvin, n'étant pas une mesure relative, n'est jamais précédé du mot « degré » ni du symbole « ° », contrairement aux degrés Celsius ou Fahrenheit.
L'échelle des températures Celsius est, par définition, la température absolue décalée en origine de :
avec :
la température en kelvins ;
la température en degrés Celsius.
On en déduit que :
le zéro absolu est situé à ;
les températures en kelvins ne sont jamais négatives ;
les intervalles de l'échelle du degré Celsius sont identiques à ceux du kelvin.
L'inverse de la température est un paramètre qui intervient souvent dans les formules. Les physiciens utilisent parfois le paramètre β tel que :
avec en kelvins et où est la constante de Boltzmann.
En pratique :
kelvins en degrés Celsius : °C = K − 273,15
degrés Celsius en kelvins : K = °C + 273,15
kelvins en degrés Fahrenheit : °F = K × 1,8 − 459,67
degrés Fahrenheit en kelvins : K = (°F + 459,67) / 1,8
Ainsi, = 273,15 K, = 274,15 K
De 1954 à 2019, l'unité de température du Système international et ses unités dérivées, déterminées par une convention internationale, sont fondées sur la température thermodynamique du point triple de l'eau, T = :
kelvin (K) :
origine : = zéro absolu,
valeur : T/273,16 (fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau) ;
degré Celsius (°C) :
valeur : identique au kelvin (c'est-à-dire qu'une différence de températures a la même valeur en degrés Celsius et en kelvins),
origine : = .