Baterai alkaline berkinerja tinggi dirancang untuk berfungsi secara optimal dalam kisaran suhu yang ditentukan, antara 0 ° C dan 50 ° C. Di luar kisaran ini, kinerja baterai dapat menurun secara signifikan. Pada suhu tinggi, reaksi kimia internal dalam baterai berakselerasi. Laju reaksi yang meningkat ini menyebabkan konsumsi bahan aktif yang lebih cepat dalam baterai, mengurangi kapasitas keseluruhannya dan memperpendek umurnya. Suhu tinggi juga meningkatkan risiko kebocoran, pecah, dan bahaya keselamatan lainnya, karena tekanan di dalam selubung baterai dapat menumpuk. Di sisi lain, suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan elektrolit untuk memfasilitasi gerakan ion, mengurangi output dan kapasitas baterai. Dalam dingin yang ekstrem, aktivitas kimia di dalam baterai melambat secara signifikan, yang membatasi daya yang tersedia, terutama di perangkat yang membutuhkan penarikan arus tinggi.
Panas memiliki efek yang sangat merugikan pada umur panjang dan keamanan baterai alkaline berkinerja tinggi. Pada suhu yang lebih tinggi, proses elektrokimia yang menghasilkan daya di dalam baterai dipercepat, yang menyebabkan bahan anoda dan katoda terdegradasi lebih cepat. Akibatnya, kemampuan baterai untuk menyimpan dan memberikan energi berkurang lebih cepat daripada dalam kondisi normal. Degradasi ini mengarah pada umur operasional yang lebih pendek, yang berarti baterai mungkin kehilangan muatan atau kapasitas sebelum waktunya. Dalam perangkat seperti elektronik drain tinggi yang menghasilkan panasnya sendiri selama operasi, suhu di dalam perangkat dapat meningkat lebih lanjut, memperburuk efek pada baterai. Paparan yang berkepanjangan terhadap suhu tinggi juga dapat menyebabkan casing baterai mengembang atau retak, meningkatkan kemungkinan kebocoran, yang dapat membuat baterai tidak berguna dan menimbulkan bahaya keamanan karena pelepasan bahan kimia yang berpotensi berbahaya.
Lingkungan dingin menimbulkan tantangan unik untuk baterai alkaline berkinerja tinggi. Pada suhu rendah, elektrolit di dalam baterai menjadi lebih kental, yang menghambat aliran ion antara anoda dan katoda. Ini menghasilkan pengurangan kemampuan untuk memberikan daya, terutama di bawah kondisi drain tinggi. Dalam cuaca dingin, tegangan baterai turun lebih cepat, dan mungkin tampak "gagal" meskipun tidak sepenuhnya habis. Efek ini sangat terlihat pada perangkat yang membutuhkan daya tinggi, seperti kamera digital, mainan yang dikendalikan dari jarak jauh, atau peralatan luar ruangan yang menggunakan motor. Baterai di lingkungan suhu rendah dapat menunjukkan runtime yang jauh lebih pendek dari yang diharapkan, karena berkurangnya aktivitas kimia membatasi kapasitas efektifnya. Dalam dingin yang ekstrem, baterai alkaline berkinerja tinggi dapat menunjukkan keadaan "tanpa biaya" sementara, yang berarti mereka perlu dihangatkan untuk kembali ke kinerja operasional penuh.
Kelembaban tinggi dapat menyebabkan kerusakan jangka panjang pada baterai alkaline berkinerja tinggi dengan mempromosikan korosi, terutama di terminal baterai dan komponen internal. Meskipun baterai ini disegel, paparan kelembaban yang berkepanjangan pada akhirnya dapat menyebabkan degradasi casing baterai atau segel internal. Korosi bahan anoda dan katoda dapat mengurangi kemampuan baterai untuk berfungsi dengan baik, yang mengarah ke kebocoran, berkurangnya kapasitas, dan kegagalan. Dalam kasus yang lebih parah, kelembaban dapat menembus casing baterai, menyebabkan reaksi kimia yang selanjutnya membahayakan kinerja. Korosi di terminal juga dapat mempengaruhi kemampuan baterai untuk melakukan kontak listrik yang tepat dengan perangkat, menyebabkan kinerja yang buruk atau kegagalan untuk daya pada perangkat sepenuhnya. Untuk lingkungan dengan kelembaban tinggi, disarankan untuk menggunakan wadah penyimpanan atau penurunan yang disegel untuk mencegah paparan kelembaban, terutama untuk baterai yang disimpan untuk waktu yang lama.