A nona importante função ecológica das florestas é a manutenção da temperatura local. As florestas regulam a temperatura através de suas árvores, que extraem água do solo continuamente e a vaporizam através de suas folhas, dissipando o calor. Ao criar um entorno favorável à circulação de água, as florestas moderam o entorno, tornando-o mais fresco no verão e mais quente no inverno. As folhas das árvores dissipam calor mediante evapotranspiração, além de terem elevada capacidade de absorção de calor e baixa reflexividade, ajudando a refrigerar o ambiente e tornando-o mais agradável. Ainda, sua própria sombra e das árvores vizinhas mantém muitas de suas partes e o solo protegidos do sol.
Nas zonas urbanas, as árvores introduzem condições próprias de florestas, que implicam na suavização das temperaturas extremas, insolação e ventos. Desse modo, pode-se afirmar que locais onde não existem superfícies verdes o clima é seco e quente. Isso permite deduzir que os desmatamentos provocam secamento dos rios, riachos e nascentes, em virtude do aquecimento do solo.
Dentro da floresta, sobre todo o solo, a diferença de temperatura entre o dia e a noite sofre menos oscilações do que no meio descoberto. Além disso, a umidade e o frescor também são mantidos, favorecendo o desenvolvimento de árvores jovens que regeneram o meio. A chuva é interceptada pelas árvores e grande parte é absorvida pelas raízes e evapotranspirada pelas folhas, nunca alcançando o solo. A velocidade do vento pode ser reduzida em até 80% e a luz é suavizada, em diversos graus, ao longo da floresta.