李處溫，析津人。伯父李俨(耶律俨)，大康初任将作少監，累官參知政事，封漆水郡王，與北樞密使蕭奉先頗有交情。執政十餘年，善于逢迎獻媚。天祚又寵信重用他。耶律俨去世，奉先薦舉李處溫任宰相，處溫因奉先有提拔自己之力，傾心阿谀附從，以鞏固權勢地位，而貪利忘義比伯父更甚，凡所薦舉之人，大多是小人。
保大初，金人攻陷中京，諸将無人能夠抵擋。天祚害怕，逃奔夾山，兵勢日見窘迫。處溫與族弟處能、子李..，在外借助怨軍為聲援，結連都統蕭幹謀劃扶立魏國王耶律淳，召集蕃、漢屬吏前往魏王府勸進。魏國王準備出逃，李..便手持赭袍給他穿上，下令百官拜舞祝賀。魏王堅決推辭，不得已，便自稱天錫皇帝。任命處溫為守太尉，處能直樞密院，李..為少府少監，左企弓以下以及親朋舊友參與其事者，賜予官職各有等差。
适逢魏國王生病，自知将一病不起，秘密授處溫為蕃漢馬步軍都元帥，想将後事托付于他。及至病危，蕭幹等人矯诏令南面宰執入宮議事，隻有處溫稱病不肯前來，暗中集聚勇士做好防備，诳稱奉密旨防止發生變故。魏國王去世，蕭幹掌握契丹兵馬，聲稱應立王妃蕭氏為太後，臨時主持軍國大事，衆人無人敢發異議。蕭幹借太後之命，召處溫前來，當時正值國家多難，不想立即殺他，隻是追回并銷毀授予元帥一職的劄子。處能害怕遭禍，削發為僧。
不久有永清人傅遵說随郭藥師進入燕京，被擒，詳細陳說處溫曾經送給易州富民趙履仁書信轉達童貫，想挾持蕭後納土稱臣歸附于宋。後來拘執處溫訊問此事，處溫說：“我們父子對于宣宗天錫皇上有扶立之功，應該世代蒙受寬恕優容，怎麼能因為讒言而獲罪？”太後說：“先前假如能讓魏國王像周公那樣不篡，那麼終将享受親戚與賢臣之美名并流傳後世。連累魏王的全因你們父子，你們有什麼功勞可言？”一并數落其先前所犯之罪惡。處溫無言以對，于是賜死，李..也被誅殺。