Cơ thể khoẻ mạnh có thân nhiệt ổn định do cơ thể luôn luôn cố giữ thế cân bằng giữa lượng nhiệt tạo ra và hấp thu được với lượng nhiệt thải ra môi trường. Dù sống nơi băng tuyết Xibia hay dưới nắng lửa xích đạo, động vật đẳng nhiệt luôn giữ được thân nhiệt của mình ở mức nhất định.
Nhiệm vụ điều hoà nhiệt độ này thuộc về bộ da. Làn da cùng với tứ chi thuộc “vùng vỏ nhiệt”, có nhiệt độ ngoại vi dao động ít nhiều. Nó chịu nóng, chịu lạnh để bảo vệ não và nội tạng.
Da bàn tứ chi bao giờ cũng mát hơn da thân. Người xưa cho rằng cơ thể cũng như vạn vật, đều do “ngũ hành” (trong đó có "hỏa") sinh ra. Trái tim được coi như một lò lửa sưởi ấm toàn thân. Do nhận thấy hai vật cọ vào nhau thì nóng ran và khi sốt thì mạch thường nhanh nên có quan điểm cho rẳng việc tim bơm máu xiết vào thành mạch đã tạo nên thân nhiệt. Nhưng điều đó là không đúng. Nhà bác học Italia Boreli đã đem cái nhiệt kế ông vừa phát minh ra để đo nhiệt độ ở tim một con hươu và nhận thấy tim chẳng nóng hơn gan, phổi, ruột... chút nào. Ông kết luận rằng tim không sinh nhiệt mà chỉ truyền nhiệt.
Lavoadie (Pháp) và Lomonoxop (Nga) cắt nghĩa rằng ngọn lửa là kết quả của một quá trình ôxy hoá. Thân nhiệt cũng do sự đốt cháy chậm thức ăn trong ôxy dưới tác dụng của các men tạo nên. Một phần năng lượng từ thức ăn sẽ chuyển hoá, toả thành nhiệt; một phần được dự trữ, chủ yếu trong hợp chất ATP. Việc vận động cơ bắp làm tăng sinh nhiệt, thúc đẩy quá trình ôxy hoá đó.
Sinh nhiệt là một hiện tượng hoá học. Còn thải nhiệt (chủ yếu qua da) lại là một hiện tượng vật lý. Bình thường, cơ thể thải nhiệt bằng 4 con đường: bức xạ ( 30-60%), dẫn truyền, đối lưu (trao đổi nhiệt qua không khí) và toát mồ hôi (25%). Khi môi trường nóng hơn thân
nhiệt thì bức xạ, dẫn truyền hay đối lưu chỉ thu thêm nhiệt vào cơ thể chứ không thải chút nhiệt nào. Lúc này, đường thải nhiệt duy nhất là bốc hơi nước, mồ hôi, hơi thở.
Trận tuyến chống nóng lạnh, bảo vệ sự ổn định của thân nhiệt được cơ thể bố trí rất chu đáo. Trên mặt da có những thụ thể nhận biết nóng lạnh. Chúng truyền tin về trung tâm điều hoà sự sinh nhiệt và thải nhiệt ở vùng dưới đồi của não. Nhiệt độ của dòng máu cũng được thông báo về đây. Nhận tin, bộ chỉ huy điều nhiệt liền phát đi những mệnh lệnh đối phó với nóng lạnh, truyền qua các đường thần kinh và thể dịch tới các cơ quan thực hiện như hạch mồ hôi, cơ bắp, tim mạch, phổi, tuyến nội tiết v.v…
Nhiệt môi trường tăng dần, đến một mức nào đó sẽ khiến mồ hôi chảy, sau đó là mạch tăng, rồi thân nhiệt cũng tăng. Nhưng mồ hôi sẽ ngừng tăng khi đến một lượng tối đa trong khi mạch và thân nhiệt còn tăng tiếp.
Tóm lại, thân nhiệt được tạo ra do các phản ứng oxy hóa trong cơ thể, các phản ứng sinh hóa sảy ra đốt cháy nguyên liệu tạo ra năng lượng cho cơ thể hoạt động và sản sinh nhiệt lượng. Mặt khác thân nhiệt có được do hấp thu nhiệt từ bên ngoài môi trường.
Loài cá có thân nhiệt không ổn định và được xếp vào loài động vật biến nhiệt.
Đa số các loài động vật khác (động vật có vú, gia cầm) nhờ thần kinh phát triển, chức năng điều tiết thân nhiệt hoàn chỉnh thì thân nhiệt ổn định trong những điều kiện sống khác nhau. Sở dĩ thân nhiệt giữ được ở mức ổn định là nhờ có quá trình sinh nhiệt và toả nhiệt xảy ra ở cơ thể.
Sinh nhiệt là kết quả của các phản ứng oxy hóa trong cơ thể. Tăng sinh nhiệt khi quá trình oxy hóa tăng, tức là quá trình trao đổi chất và năng lượng tăng.
Toả nhiệt là một quá trình xảy ra thường xuyên song song với quá trình sinh nhiệt, toả nhiệt là thải bớt nhiệt từ cơ thể ra ngoài để cơ thể khỏi bị nóng lên. Toả nhiệt được thực hiện dưới 3 hình thức: bức xạ, bốc hơi và truyền nhiệt.
Thân nhiệt của các loài vật khác nhau thì khác nhau. Thân nhiệt biến đổi trong phạm vi sinh lý phụ thuộc vào những nhân tố như: tuổi, giống, tính biệt, nghỉ hay hoạt động, trạng thái sinh lý, thời gian một ngày đêm.