体温调节中枢位于下丘脑，下丘脑有几个分区组成，其中两个分区控制温度调节。
下丘脑前部的主要作用是促进散热，而后部的主要作用是促进产热，以达到御寒的目的。
如果周围环境温度提高或进行大运动量的话，热感受器就会向大脑发出信息，只要下丘脑前部的温度稍高于设定值，它就会发出神经脉冲，以引起人体的相关点扩张和排汗机能，皮肤表层的血管就会扩张，以便增加血流量，这样血液就能够把更多的热量带到皮肤表面，提高皮肤温度，从而增加皮肤的散热量。
如果这样仍然不能抑制身体内部的温度上升，体温调节系统就会命令皮肤出汗，通过蒸发来带走身体的热量。当处于寒冷的环境时，外界的寒冷会刺激皮肤表面的冷觉感受器，发出传出神经作用于大脑，大脑感受到冷觉，冷觉感受器也能发出传输神经，作用于下丘脑的体温调节中枢，使得皮肤血管收缩，皮肤的立毛肌收缩，骨骼肌不自主的战栗，肾上腺素甲状腺素增加，这样使得身体的散热减少、产热增加，从而达到体温恒定的效果。
