Le gonflement des vaisseaux sanguins augmente la quantité de chaleur transportée par le sang vers la peau, permettant à l'excès de chaleur d'être expulsé du corps. Les vaisseaux sanguins se contractent également et conservent la chaleur pour augmenter la température corporelle.
Les humains sont homéothermes et maintiennent une température corporelle relativement constante grâce à l'utilisation de plusieurs mécanismes de régulation de la chaleur, tandis que la température corporelle des poïkilothermes change fréquemment avec l'environnement. La vasodilatation est l'un des moyens par lesquels les humains régulent la température corporelle. Les humains ont également des glandes sudoripares qui permettent le refroidissement de l'évaporation de la sueur. Les hormones peuvent stimuler le taux métabolique et produire plus ou moins de chaleur.
La chair de poule est la tentative du corps d'élever les follicules pileux sur la peau pour ajuster la température. La tendance du corps à frissonner lorsqu'il fait froid est due à une augmentation de la contraction des muscles pour générer de la chaleur. L'hypothalamus est l'organe responsable du contrôle des réponses à la chaleur et au froid.
L'exposition prolongée à une température corporelle supérieure à la normale est appelée hyperthermie. La fièvre est un état hyperthermique créé par le corps dans le but d'éliminer les envahisseurs étrangers. L'hypothermie existe lorsque la température corporelle est inférieure à la normale. Une exposition prolongée au froid peut ralentir le taux métabolique et constitue un événement mortel.