Viteza termică este valoarea vitezei pătrate medie a mișcării termice a particulelor.
Dacă distribuția vitezei particulelor este dată de o funcție , atunci viteza termică este definită ca
În cazul unei distribuții maxwelliene a vitezei determinată de temperatura T , viteza termică este egală cu
unde k este constanta Boltzmann , m este masa particulelor . Astfel, viteza termică a particulelor și temperatura unei substanțe sunt legate în mod clar una de cealaltă.
Viteza termică caracterizează energia cinetică medie a particulelor de materie:
Astfel, viteza termică caracterizează și energia internă a unei substanțe asociată cu mișcarea de translație a particulelor sale constitutive.