大蒜喜冷凉。在低温下就可萌芽，12℃以上萌芽迅速，幼苗生长适温为15℃左右，超过26℃根系枯萎，叶片枯黄。
当在0℃贮存蒜种时，蒜头品质要比室温贮藏效果好，并且蒜种贮藏时的温度条件对以后幼苗的生长和鳞茎的膨大均有影响。
蒜种低温处理使鳞芽发育提前，但抗寒及抗病性相对较差；高温可推迟鳞芽的分化期，但在一定程度上提高了大蒜的抗寒性。
低温春化阶段是大蒜抽薹的生理基础，植株营养体的大小和营养物质积累的多少是抽薹的物质基础。不同温度处理不同生态型蒜种对大蒜抽薹性的影响效果是不同的，蒜种低温处理可使抽薹提早。另外，低温是影响大蒜二次生长的重要因素，尤其在冬暖春寒、冷热变化剧烈的气候下，二次生长可加重。
大蒜耐寒性较强，喜好冷凉气候条件生长发育和器官形成严格受温度控制，不同生长发育时期对温度有不同的要求。
1. 大蒜萌芽期温度需求
通过休眠的蒜瓣在3～5℃的低温下开始萌发，12℃以上萌发迅速，萌发的适宜温度为16℃～20℃，30℃以上抑制蒜瓣萌发。
春播大蒜播种过早地温低不能萌发或萌发缓慢；秋季播种过早气温高萌发慢，出苗不整齐。
2. 大蒜幼苗期温度需求
幼苗期对温度的适应性较强，能耐短期的零下10℃低温和长期的5～3℃低温。
在冬季月平均最低气温零下6℃地区，秋播大蒜幼苗可安全越冬，以4～5叶期幼苗耐寒力最强。
幼苗期生长适宜的温度为12～16℃。温度低，幼苗生长缓慢；温度过高叶片加速衰老，叶色发黄，纤维增多，光合能力下降，鳞茎提早形成。
3. 大蒜花芽和鳞芽分化期温度需求
大蒜花芽和鳞芽分化要求低温条件，花芽分化在低温下通过春化阶段。
大蒜为绿体春化植物，播种前将种蒜瓣在0～4℃低温下春化处理20～30天，或播种后在10℃以下经1～2个月，可通过春化阶段。
春化阶段后，低温下花芽分化发育缓慢，生长适温内花芽分化发育较快，高温引起脱春化，阻碍花芽分化。
大蒜鳞芽分化需在20℃以下的温凉条件下形成鳞芽。田间大蒜花芽和鳞芽分化都在冬春低温季节完成。
4. 大蒜蒜苔伸长期温度需求
蒜苔伸长期是大蒜叶和蒜苔生长的盛期，叶生长适温为12～16℃，蒜苔伸长生长的适温为15～20℃，低温下蒜苔长生长缓慢，高温则加速叶片衰老，促进鳞茎提早膨大，影响养向蒜苔分配，温度过高会引起蒜苔营养倒流，或组织老化。
5. 大蒜鳞茎膨大期温度需求
大蒜鳞茎膨大期需要较高温度，适宜温度为15～20℃。鳞茎缓慢膨大期较低温度利于叶片制造更多光合产物，鳞茎膨大盛期温度偏高利于叶片和叶鞘中的营养向鳞茎输送。
20～25℃利于鳞茎成熟。
6. 大蒜鳞茎生理休眠期温度需求
鳞茎生理休眠期对温度等环境条件不敏感，25℃以上利于维持休眠状态，30℃高温可使鳞茎长时间保持休眠状态。
长时间20℃以下的低温可打破鳞茎休眠，10～15℃打破休眠效果显著，5～10℃打破休眠迅速。
7.大蒜品种温度反应型
大蒜品种对低温反应分为敏感型、中间型和迟钝型3种类型。
低温反应敏感型分布于北纬31°以南地区，包括云顶早蒜、金堂早蒜等。
低温反应中间型分布于北纬23°～39°地区，如留坝白蒜、宝鸡火蒜、丹风火蒜等。
低温反应迟钝型分布于北纬35°以北地区或低纬高海拔（4500米左右）地区，包括银川紫皮、乐都大蒜、阿拉木图蒜等。