تسمى الثدييات مثلنا كائنات داخلية الحرارة، لأنها تولد الحرارة عبر عمليات التمثيل الغذائي (الأيض) ووسائلها الداخلية، وتمتلك القدرة على تنظيم درجة حرارة أجسامها من الداخل بشكل مستقل عن البيئة الخارجية.

تُعرف هذه العملية باسم الاتزان الحراري، وتتحكم فيها منطقة صغيرة وحيوية في الدماغ تُعرف باسم تحت المهاد (الوطاء أو الهيبوثالاموس)، حيث يستقبل هذا الجزء من الدماغ معلومات من مختلف أجزاء الجسم، ثم يرسل الإشارات اللازمة لتنظيم الاستجابة الحرارية المناسبة.

بحسب نوع الثديي، توجد عدة آليات لتنظيم درجة حرارة الجسم. فالعديد من الحيوانات تعتمد على تبخير الماء عبر الغدد العرقية. أما الحيوانات المغطاة بالفرو فلديها قدرة محدودة على التعرق، ولذلك تعدل فروها من خلال تسطيحه أو نفشه للتحكم في العزل الحراري، أو تعتمد على اللهاث لزيادة التبخر عبر اللسان والفم والرئتين. وتعتمد الكلاب والقطط والخنازير على هذه الآلية في تنظيم حرارتها.

وتتفادى الطيور فرط الحرارة من خلال اهتزاز الحلق، وهو آلية تبريد حيوي تشبه اللهاث عند الثدييات، حيث تهز الطيور عضلات الحلق بسرعة مع فتح الفم، ما يسمح بتبخر الرطوبة من الغشاء الحلقي. وتعد طيور الغاق والبجع والبوم من أبرز الأمثلة على استخدام هذه الآلية.

كما توجد استراتيجيات مختلفة للتعامل مع الطقس البارد. فالثدييات -مثل الدببة القطبية والفظ- تمتلك جلدا سميكا وطبقة من الشحم للحماية. وتستخدم أيضا القشعريرة (انتصاب الشعر) لتقليل فقدان الحرارة، حيث يؤدي ذلك إلى إبطاء تدفق الهواء فوق الجلد وتقليل تبديد الحرارة.

وهناك بعض أنواع الأسماك التي تكيفت مع درجات الحرارة المنخفضة من خلال تطوير بروتينات مضادة للتجمد، والتي تمنع الماء داخل الجسم من  التجمد. وتوجد هذه الخاصية بشكل رئيسي لدى الأسماك التي تعيش في المياه الباردة، مثل المناطق القطبية الشمالية والجنوبية.

أما الحيوانات التي لا تستطيع إنتاج أو تخزين الحرارة داخل أجسامها، فتسمى كائنات خارجية الحرارة، لأنها تعتمد بشكل أساسي على مصادر حرارة خارجية مثل أشعة الشمس لتدفئة أجسامها، وتنظم درجة حرارتها سلوكيا بدلا من توليد الحرارة داخليا، وتتفاوت درجة حرارة أجسامها تبعا للبيئة.

بينما يمكن للكائنات داخلية الحرارة تحمل نطاق واسع من درجات الحرارة بفضل إنتاجها الداخلي للحرارة، فإن ذلك يستهلك طاقة تعادل نحو 10 أضعاف ما تحتاجه الكائنات خارجية الحرارة، لكنها تظل قادرة على البقاء في بيئات متنوعة والحفاظ على درجة حرارة أجسامها ضمن حدود معينة. فإذا ارتفعت درجة الحرارة الداخلية أكثر من اللازم، فإنها تُصاب بفرط الحرارة، أما الحالة المعاكسة، انخفاض الحرارة، فتحدث عندما يصبح الجسم شديد البرودة.

من ناحية أخرى، تتمتع الزواحف بميزة بسيطة، وهي القدرة على التنقل بين ضوء الشمس والظل، لتعديل درجة حرارة جسمها لتناسب الأنشطة الحيوية، وهو حل يتميز بمعدل أيض منخفض مقارنة بالثدييات والطيور، مما يسمح لها بالبقاء لفترات طويلة دون طعام. لكن هذه الطريقة تقيدها بالمناطق التي توفر الحرارة التي تحتاجها.

كما تلجأ بعض الحيوانات -مثل الخفافيش وطيور البطريق الإمبراطورية- إلى سلوك يُعرف بسرقة الحرارة أو التطفل الحراري، حيث تستفيد هذه الحيوانات من حرارة كائن آخر لرفع درجة حرارة جسمها أو الحفاظ عليها، بدلا من إنتاجها ذاتيا. وتتضمن هذه الاستراتيجية التجمع لتقليل فقدان الحرارة أو الاستفادة من جحور دافئة.