Điều hòa thân nhiệt là khả năng duy trì nhiệt độ cơ thể của một sinh vật trong các giới hạn nhất định, ngay cả khi nhiệt độ môi trường xung quanh chênh lệnh lớn với nhiệt độ cơ thể của nó. Một sinh vật biến nhiệt, thì ngược lại, chỉ tiếp thu nhiệt độ môi trường làm nhiệt độ của chính cơ thể nó, do đó không cần đến sự điều nhiệt nội môi. Quá trình kiểm soát nhiệt nội môi là một phương diện của cân bằng nội môi.

Với sự ra đời của nhiệt kế, ta có thể thu được các số liệu chính xác về nhiệt độ trên cơ thể động vật. Dựa trên đó, sự khác biệt về nhiệt độ giữa các vùng khác nhau trên một cơ thể sinh vật được phát hiện, sự khác biệt này là do sự sinh và thải nhiệt ở mỗi cơ quan trên cơ thể khác nhau, với nhiệt độ của máu thường là nhiệt độ trung bình của các nội tạng trong cơ thể sinh vật đó.