Wymagania termiczne ustroju są różne w różnych stanach fizjologicznych, takich jak sen, czuwanie czy też napięcie emocjonalne. Dlatego stałość temperatury ciała nie jest absolutna nawet wtedy, gdy przebywamy w optymalnej i całkowicie stałej tenperatury otoczenia, a jednocześnie układ termoregulacji zapewnia utrzymanie stałej temperatury ciała nawet w najbardziej ekstremalnych warunkach klimatycznych.
Regulacja temperatury ciała polega na zwiększaniu produkcji ciepła (termogeneza) przy nadmiernej biernej utracie ciepła lub też na czynnym rozpraszaniu ciepła (termolizie) w okresie, gdy organizm wytwarza je w nadmiarze
Temperatura ciała może być utrzymywana na stałym poziomie tylko wtedy gdy ilość ciepła wytwarzana w organizmie jest równa ilości ciepła traconego do otoczenia
obszar w którym panuje stała temperatura, może się kurczyć gdy organizm zostanie wystawiony na długotrwałe działanie zimna. Utrata ciepła przeważa wówczas nad jego produkcją. Natomiast ekspozycja na ciepło wywoła dodatni bilans cieplny, przy niezmienionej temp. wew. ciała
Istotę funkcji układu termoregulacji stanowi utrzymanie stałej temp. zmiennego obszarowo wnętrza ciała
Kluczową rolę w termoregulacji stanowi termorecepcja. Termoreceptory, którymi są zakończenia wyspecjalizowanych neuronów dzieli się na rec. ciepła i rec. zimna.
Do skóry najwcześniej docierają info o zmianach temp otoczenia, umożliwiając reagowanie na te zmiany, zanim spowodują one jakiekolwiek zaburzenia równowagi termicznej organizmu.
Termoreceptory wykryto również w mięśniach szkieletowych
Informacja ze wszystkich termoreceptorów ulega integracji w podwzgórzu.
Wśród termorec. danego obszaru ciałą spoczynkowa aktywność receptorów chłodu i ciepła występuje jednocześnie tylko w ściśle określonej temperaturze, która jest progiem ich aktywacji. Poniżej tego progu aktywne są tylko rec. zimna
Temperatura wnętrza ciała jest zawsze regulowana na poziomie zgodnym z wartością punktu nastawczego, przy którym podwzgórzowe receptory ciepła i zimna są nieaktywne. Jest to zarazem próg aktywacji rec. ciepła jeżeli temp. wzrośnie powyżej tej temp. lub rec.
Termoregulacja jest ujemnym sprzężeniem zwrotnym między termogenezą i temperaturą wnętrza ciała.