Ptaki i ssaki, a także niektóre ryby i owady są endotermiczne, co oznacza, że dysponują mechanizmami homeostatycznymi pozwalającymi im utrzymać określoną temperaturę ciała niezależnie od jej zewnętrznych zmian. Ważną zaletą endotermii jest stała temperatura ciała i duża aktywność enzymów. Zwierzęta endotermiczne mogą być aktywne nawet podczas mrozów w zimie. Kosztuje je to jednak mnóstwo energii, gdyż muszą utrzymać stałą temperaturę ciała nawet wtedy, gdy nie są aktywne, np. podczas snu. Zwierzęta endotermiczne mają wiele anatomicznych przystosowań do utrzymania stałej temperatury ciała. Są to ciepłochronne pióra ptaków, włosy ssaków i gruba warstwa tkanki tłuszczowej podskórnej występująca u wielu przedstawicieli obu tych gromad. Niektóre owady mają chitynowe włoski lub zredukowaną powierzchnię ciała, co zmniejsza utratę ciepła. Ptaki i ssaki mają także wiele behawioralnych przystosowań termoregulacyjnych. Wiewiórki ziemne ogonem osłaniają się przed palącym słońcem. Słonie spryskują się zimną wodą. Ludzie wkładają zimą ciepłe ubrania i instalują w domach ogrzewanie. Niektóre owady używają wszystkich wyżej wymienionych mechanizmów do utrzymania temperatury. „Owłosione” ciało niektórych ciem oddaje mniej ciepła. Kiedy ćma przygotowuje się do lotu, wprowadza mięśnie w lekkie drżenie, poruszając lekko skrzydłami. Wytwarzane w ten sposób ciepło metaboliczne utrzymuje dużą aktywność metabolizmu potrzebną do lotu.