Η καλύτερη θερμοκρασία ψησίματος για ψαρονέφρι εξαρτάται από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για το μαγείρεμα και από το επιθυμητό ψήσιμο του κρέατος μετά. Όταν χρησιμοποιείτε μπάρμπεκιου ή παρόμοια μέθοδο μαγειρέματος, είναι συνήθως καλύτερο για κάποιον να μαγειρεύει ψαρονέφρι στους περίπου 225°F (περίπου 107°C) έως 250°F (περίπου 121°C). Σε έναν φούρνο, στον οποίο ο έλεγχος θερμοκρασίας μπορεί να είναι μεγαλύτερος, ένα εύρος θερμοκρασίας περίπου 250°F (περίπου 121°C) έως 300°F (περίπου 149°C) θα πρέπει να είναι αποτελεσματικό, αν και κάποιος με περισσότερο χρόνο μπορεί να σκεφτεί να μαγειρέψει το κρέας στους 225°F (περίπου 107°C). Η εσωτερική θερμοκρασία για το ψαρονέφρι θα πρέπει να είναι περίπου 180°F (περίπου 82°C) έως 190°F (περίπου 88°C) για ιδανική τρυφερότητα.
Το ψαρονέφρι είναι ένα κομμάτι βοείου κρέατος που έρχεται από την πλευρά μιας αγελάδας προς το στήθος ή τα μπροστινά πόδια. Αυτό το κόψιμο περιλαμβάνει μυ που χρησιμοποιείται πολύ, καθιστώντας τον εγγενώς σκληρό αλλά γευστικό. Μεγάλο μέρος της σκληρότητας του ψαρονέφρι προέρχεται από τον συνδετικό ιστό μέσα στο κρέας, ο οποίος σε μεγάλο βαθμό αποτελείται από κολλαγόνο. Για να γίνει τρυφερό το κρέας, το κολλαγόνο πρέπει να διασπαστεί σε ζελατίνη, η οποία επιτρέπει στον συνδετικό ιστό να μαλακώσει και κάνει το ψαρονέφρι τρυφερό.
Η ελάχιστη θερμοκρασία στην οποία αρχίζει να διασπάται το κολλαγόνο, η οποία επηρεάζει τη χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία μαγειρέματος για ψαρονέφρι, είναι περίπου 140°F (60°C). Το μαγείρεμα ψαρονέφρι σε αυτή τη θερμοκρασία θα ήταν απίστευτα χρονοβόρο, ωστόσο, και πιθανόν να μην οδηγήσει σε μια καλά σχηματισμένη κρούστα, ανεξάρτητα από το πώς ψήνεται το εσωτερικό κρέας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια ελάχιστη θερμοκρασία για το μαγείρεμα του ψαρονέφριου είναι συνήθως περίπου 225°F (περίπου 107°C), που είναι αρκετά χαμηλή θερμοκρασία για το μαγείρεμα του βοείου κρέατος.
Η χαμηλή θερμοκρασία επιτρέπει στο κρέας να μαγειρεύεται αργά, με αποτέλεσμα μια εξαιρετική εξωτερική κρούστα χωρίς καύση ή να στεγνώνει το κρέας. Η καλύτερη θερμοκρασία για ψαρονέφρι που μαγειρεύεται στη σχάρα είναι περίπου 225°F (περίπου 107°C) έως 250°F (περίπου 121°C), αν και το μαγείρεμα στη σχάρα ή σε καπνιστή μπορεί να γίνει έως και περίπου 210°F (περίπου 99°C). Σε ένα φούρνο, η θερμοκρασία μπορεί να ρυθμιστεί υψηλότερα, σε περίπου 250°F (περίπου 121°C) ή 300°F (περίπου 149°C). Μια χαμηλότερη θερμοκρασία σε ένα φούρνο, περίπου 225°F (περίπου 107°C), μπορεί να παράγει καλύτερα αποτελέσματα, αλλά χρειάζεται και λίγο περισσότερο χρόνο.
Κάποιος που χρησιμοποιεί μέτρια θερμοκρασία για ψαρονέφρι, περίπου 250°F (περίπου 121°C), θα πρέπει να αναμένει ότι το κρέας θα ψηθεί με ρυθμό περίπου μία ώρα ανά κιλό. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες, όπως 225°F (περίπου 107°C), μπορεί να διαρκέσουν περίπου μιάμιση ώρα ανά κιλό, κάτι που μπορεί να κάνει τη διαδικασία μαγειρέματος αρκετά πιο χρονοβόρα. Η ιδανική εσωτερική θερμοκρασία για ψαρονέφρι είναι μεταξύ 180°F (περίπου 82°C) και 190°F (περίπου 88°C). Σε αυτή τη θερμοκρασία το κολλαγόνο έχει αποδυναμωθεί και το κρέας είναι τρυφερό, χωρίς υπερβολικό ψήσιμο που μπορεί να οδηγήσει σε στεγνό ψαρονέφρι.