变压器的极限温度主要取决于绕组绝缘材料的热阻。
油浸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，属于A级绝缘，热温度为105℃。
干式变压器通常采用玻璃纤维绝缘，属于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(即变压器的极限温度)，变压器的寿命会急剧缩短，甚至烧毁。
变压器在运行中，绕组上部有一个最热点，因此变压器上部油温高于下部油温。如果上层油温不超标，可以保证变压器的正常运行。由于上层油温与最热温度之间通常有10℃左右的温差，一般规定上层油温不超过95℃，实际运行中一般控制在85℃。
变压器的实际温度与环境温度之差称为变压器的温升。我国变压器制造标准规定环境温度为40℃。根据该标准，变压器的最高温升不得超过55℃。变压器各部分的温升极限为:线圈65℃；铁芯70℃；油(上层)55℃。如果环境温度低于40℃，可适当提高变压器的温升。