등온선은 일기도상에서 온도가 같은 점을 연결한 선이다. 관측지점의 온도를 직접 기록하는 경우도 있고 해발고도에 따라 경정 기입하기도 한다. 해면 경정은 해발고도 100m마다 0.5°의 체감 비율을 적용한다. 등온선은 시간, 연, 월, 일의 평균온도 분포상태를 보여준다. 세로축에 일수를, 가로축에 연수를 놓고 한 도면상에 각 지점의 기온을 표시한 등온선은 기후학적 연구에 주로 사용된다. 우리나라에서는 겨울철 동해안의 등온선이 간격이 좁다. 이런 등온선이 나타나는 원인은 동한난류가 북상하고, 함경산맥이나 태백산맥이 북서풍을 약화시켜주므로 동해안의 기온이 서해안보다 높기 때문이다. 일기해석에서는 상공의 등압면 천기도의 등온선이 중요하게 쓰인다. 등압면 천기도의 등온선은 등온위선(等溫位線)이자 등밀도선(等密度線)이다. 병행하는 등온선이 밀집해 있는 부분은 대체로 전선(前線)이 존재하는 곳이다. 또 500mb 이상의 등압면에서 등온선이 밀집하는 부분의 근방에는 제트류가 존재한다.