Несмотря на совершенную терморегуляцию, у человека, лишенного одежды, постоянная температура тела все же сохраняется только в ограниченных пределах колебания температуры окружающей среды, а именно между 40° С и 22° С. Изменения температуры выше или ниже этих границ уже через 1 - 2 ч вызывают расстройства терморегуляции, проявляющиеся перегреванием или переохлаждением.

Отдача тепла, образующегося в организме, происходит, в частности, посредством теплоизлучения. В увеличении теплоотдачи принимают участие рефлекторные механизмы. В ответ на повышение температуры окружающей среды кровеносные капилляры кожи расширяются, повышается приток к ней крови, температура кожи повышается и теплоотдача усиливается. Расширение капилляров кожи вызывает ощущение тепла и даже жара. Такое же ощущение жара возникает при расширении сосудов и покраснении кожи вследствие, например, эмоционального возбуждения. Охлаждение кожи, наоборот, вызывает рефлекторный спазм кровеносных сосудов, что приводит к уменьшению теплоотдачи. Спазм сосудов и уменьшение кровотока мы ощущаем как холод или озноб.

Регуляция теплопродукции и теплоотдачи осуществляется нейрогуморальными механизмами. Высшие центры терморегуляции находятся в гипоталамусе, но в этом процессе принимают участие выше- и нижележащие отделы мозга. Раздражение центров терморегуляции (например, укол иглой в продолговатый мозг) вызывает повышение температуры тела. При операциях в области центров терморегуляции температура тела иногда повышается до 42° С. При разрушении этих центров организм не может поддерживать температуру тела на постоянном уровне.