Termoregulacja, czyli zdolność utrzymana stałej temperatury ciała, związana jest z nieustanną wymianą ciepła zachodzącą pomiędzy otoczeniem, a organizmem człowieka na drodze:
• przewodzenia, czyli wymiany ciepła pomiędzy organizmem człowieka, a ciałem stykającym się nieruchomo z jego skórą (np. powietrzem, wodą).
• konwekcji, czyli wymiany ciepła pomiędzy cząsteczkami powietrza lub wody, które po zetknięciu się z ciepłą skórą ulegają ogrzaniu i unoszą się do góry, a po zetknięciu z chłodną skórą ulegają ochłodzeniu i opadają w dół.
• promieniowania, czyli emisja ciepła wyprodukowanego w organizmie przez promieniowanie lub pobieranie ciepła z znajdujących się w otoczeniu promienników np. Słońca, palenisk, kotłów.
• wydzielania potu i parowania, czyli wydzielanie ciepła wraz traconą z organizmu wodą (w przeciwieństwie do wcześniejszych sposób jest to wymiana jednokierunkowa – pozwala tylko i wyłącznie na pozbycie się nadmiaru ciepła).
Aby w skuteczny sposób chronić się przed nadmiarem lub niedoborem ciepła człowiek posiada fizjologiczne mechanizmy, które kontrolowane są przez znajdujący się w podwzgórzu ośrodek termoregulacji. Informacje o temperaturze ciała docierają do ośrodka w mózgu dwiema drogami: nerwową i krwionośną. W pierwszej z nich wiadomość w postaci impulsów nerwowych biegnie nerwami od receptorów znajdujących się w skórze i błonie śluzowej. W drugiej przypływająca krew rejestruje temperaturę i przesyła informację do mózgu jednocześnie wyrównując różnicę ciepła w organizmie. W oparciu o zdobyte dane ośrodek termoregulacji decyduje jakie mechanizmy uruchomić.
W sytuacji oziębienie następuje:
• obkurczenie naczyń krwionośnych, co zmniejsza przepływ krwi – skóra staje się sina (przy wolnym przepływie krew ulega odtlenowaniu, a hemoglobina przyjmuje niebieski odcień)
• obniżenie temperatury skóry, przez co spada ilości oddawanego przez nią ciepła;
• skurcz mięśni przywłośnych, co powoduje jeżenie się włosów oraz chropowatość skóry („gęsia skórka”)
• wyzwalanie ciepła endogennego (pochodzącego z wnętrza organizmu) – głównie z mięśni szkieletowych (asynchroniczne skórcze mięśni tzw. dreszcze)
W sytuacji przegrzania następuje:
• rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry, co zwiększa tempo przepływu krwi
• wydzielanie potu, który odbiera ciepło ze skóry
W celu zapewnienia właściwej termoregulacji mechanizmom fizjologicznym powinno towarzyszyć odpowiednie zachowanie człowieka tzn. przy niskiej temperaturze m.in. ciepłe ubieranie się i ogrzewanie ciała, a przy wysokiej chłodzenie się, przyjmowanie dużej ilości płynów, zwolnienie tempa pracy. Człowiek posiada także bariery izolacyjne chroniące go przed utratą ciepła tj. skóra pokryta włosami (a u innych kręgowców sierścią i piórami) oraz tkanka tłuszczowa.