Фізичний сенс постійної Больцмана Визначена таким чином температура пов'язана з температурою, що виражається в градусах, таким чином: Тому постійну Больцмана можна розглядати як величину, що зв'язує температуру, що виражається в енергетичних одиницях, із температурою, вираженою в градусах.
У молекулярно-кінетичній теорії температура визначається як величина, що характеризує середню кінетичну енергію частинок макроскопічної системи, що припадає на один ступінь свободи, яка перебуває в стані термодинамічної рівноваги.
Значення постійної Больцмана полягає в тому, що вона дозволяє пов'язати параметри, що описують мікросвіт, з параметрами макросвіту. МКТ постійна Больцмана входить до більшості рівнянь.