当环境温度降到下临界温度以下时，动物增加耗氧量，提高代谢率，体内产热量增加，以维持恒定体温。
哺乳动物通过中枢神经系统调节体温。外界温度改变时，可刺激皮肤的感受器发生神经冲动传入中枢。血液温度的改变，可直接刺激下丘脑的体温调节中枢。当环境温度稍低于体温时，竖毛肌将毛竖起增加隔热层的厚度，皮肤毛细血管收缩减少经过皮肤的血流，汗腺活动降低减少体表蒸发散热，因此，不需额外的代谢活动即可保持体温。环境温度略超过体温时，则会发生相反的改变使散热增多。当环境温度的改变超过下临界温度时，必须消耗更多的代谢能量才能维持体温。
机体对环境温度适应后，下临界温度会发生变化，即使生存环境相同，不同个体的下临界温度也不尽相同。人的下临界温度较高，一般为10℃。极地动物的下临界温度很低，都具有隔热型的耐寒能力。人类作为热带动物在进化过程中隔热组织退化，在寒冷条件下主要通过增加产热保持体温，具有一定的产热型耐寒能力。