Les phoques vivant dans des habitats plus froids ont des manteaux de fourrure plus épais et une plus grande quantité de graisse isolante que les phoques dans les climats plus chauds. Les phoques régulent le rythme cardiaque et le flux sanguin en utilisant moins d'oxygène lorsqu'ils plongent pour se nourrir. Ils dilatent ou resserrent les vaisseaux sanguins cutanés pour libérer ou conserver la chaleur en fonction de leur environnement.
Les phoques vivant dans des habitats plus froids sont plus lourds que ceux vivant dans des climats plus chauds. Ils mangent plus pour maintenir leurs couches supplémentaires de graisse. Les phoques utilisent leurs moustaches sensibles pour chercher des poissons dans l'obscurité des eaux profondes ou troubles. Ils ont des corps profilés conçus pour nager rapidement dans l'eau. Certains phoques, comme le phoque commun, ont un taux métabolique plus élevé que les mammifères terrestres de la même taille, ce qui les aide à générer de la chaleur corporelle pour se réchauffer. Dans l'eau froide, les vaisseaux sanguins de la peau se contractent et le sang est dirigé vers l'intérieur, ce qui réduit les pertes de chaleur dans l'environnement. À terre, les vaisseaux sanguins de la peau se dilatent et permettent à la chaleur d'être libérée dans l'environnement. Dans une action appelée voilier, les phoques tiennent une nageoire au-dessus de l'eau alors qu'ils nagent à la surface. Le vent souffle sur la nageoire, refroidissant la nageoire et le joint. Les phoques peuvent également ralentir leurs battements cardiaques, leur permettant de rester sous l'eau d'environ 15 minutes à plus de 2 heures selon les espèces. Certaines espèces de phoques peuvent plonger à plus d'un kilomètre sous l'eau.