在地球的极端南方，南极大陆记录了最低的温度，曾经降至摄氏零下88.3度，这个温度比月球上的温度还要低。在背离太阳的一侧，温度可降至摄氏零下183度，而在离我们太阳系最远的冥王星上，温度估计低至摄氏零下240度以下。科学家们推测，宇宙中的超冷区域温度大约为摄氏零下273度，这是物质分子平均内能降至零的理论极限，此时热运动完全停止。所有气体的压强（在体积固定时）或体积（在压强固定时）都将消失。这个温度被认为是物质系统能量达到最小的状态，因此，摄氏零下273.16度（精确值）被定义为绝对零度。
是否存在绝对零度，我们是否能够达到这样的低温，这个问题激发了众多科技工作者的好奇心，他们开始了对绝对零度的探索。在19世纪20年代，法拉第首次发现，在极低的温度下，给予某种气体足够大的压力，可以使其液化。这些液态气体后来成为优秀的冷却剂，因为当它们在减压下蒸发成气体时，会从周围环境中吸收热量，导致温度进一步下降。经过多年的努力，物理学家们获得了摄氏零下110度的低温，使当时已知的许多气体液化或固化。然而，即使在这样低的温度下，某些气体如氢、氧、一氧化碳、一氧化氮和氦等仍无法液化，因此被称作“永久气体”。这些气体之所以不能液化，是因为每种气体都有一定的临界温度，高于这个温度，无论压力多大，气体都不会液化。这是因为气体分子间既有吸引力也有排斥力，不同种类的气体分子间吸引力不同。永久气体之所以不能液化，正是因为分子间的吸引力非常小，不易液化。要液化这些气体，必须达到更低的温度。
一个世纪前，德国科学家林德等人采用压缩-绝热膨胀法和抽除液面蒸气法，成功液化了氧气和氮气，并创造了摄氏零下225度的低温记录。1898年，苏格兰化学家杜瓦依据相同的原理，在摄氏零下253度液化了氢气，并在一年后利用抽除液面蒸气法获得了摄氏零下261度和263度的低温。荷兰物理学家翁内斯在1908年终于将最顽固的氦气液化，并在液化过程中发现了物质在超低温下的奇异性质，如超导现象和超流现象，这些发现激励科学家继续向绝对零度迈进。
1925年，荷兰物理学家德拜发明了一种新方法——绝热去磁法来获得超低温。该方法涉及将顺磁物质放置在液氦上并施加强磁场，使分子按磁场方向排列并放出热量，该热量被液氦带走。当磁场突然移除时，分子恢复无序状态并消耗热量，导致液氦温度进一步下降。美国化学家吉奥克改进了这种方法，并在1957年创造了0.00002K的低温新纪录。后来，德国物理学家伦敦发明了氦3和氦4淡化致冷技术——余核吸附致冷法。通过这一系列降温新技术，人们已经获得了0.0000001K的最低温度，距离绝对零度仅剩千万分之一度。尽管如此，德国物理学家斯脱指出，用有限的方法将物体冷却至绝对零度是不可能的。尽管如此，科学家们并未因此放缓向绝对零度进军的步伐。
