Пойкілотермні, тобто холоднокровні тварини можуть змінювати температуру свого тіла направлено. Ми знаємо, що терморегуляція у всіх тварин поділяється на три групи за механізмами здійснення:

-         біохімічна;

-         фізіологічна;

-         поведінкова.

Перший вид терморегуляції у холоднокровних тварин практично не відбувається, так як у їхньому організмі при внутрішньоклітинних реакціях майже не виділяється тепло, як у птахів та ссавців.

Найпоширенішим прикладом фізіологічної терморегуляції є випаровування вологи через шкіру та слизові оболонки для охолодження тіла у амфібій та рептилій. Інколи це досягається просто підвищеним випаровуванням, коли тварини відкривають рот, виставляють із води частину свого тіла.

Сукупність поведінкових актів, направлених на підтримання або надходження необхідних температурних умов у середовищі існування називається поведінковою терморегуляцією. Наприклад, риби, земноводні, плазуни, і навіть, деякі безхребетні, підтримують температуру тіла і направлено її змінюють, активно переміщаючись та знаходячи ділянку із необхідною їм температурою у межах свого місця перебування. Ящірки зранку виповзають з нірок та гріються недалеко від входу. Це відбувається тоді, коли температура всередині перевищує ту температуру, яка називається мінімальною температуро активного стану. Для кожного виду ця мінімальна температура своя. Коли пойкілотермні тварини пасивно нагріються до цієї температури, то починають проявляти активність, тобто рухаються, шукають здобич, живляться, охороняють територію, розмножуються … Якщо діапазон температур середовища нижче мінімальної температури активного стану, наприклад, при сезонному або нічному похолоданні, то ці тварини впадають в оціпеніння, сплячку, анабіоз. Перебувають вони у такому стані у залежності від тривалості та сили похолодання. При зниженні температури нижче критичного мінімуму, настає холодова смерть.

Деякі рептилії, при нагріванні тіла до мінімальної температури активного стану ще можуть не проявляти активності, а намагаються нагрітися до потрібної температури, при якій всі фізіологічні процеси протікають уже нормально. Якщо тварина трохи охолодиться, то може знову «догрітися». Існують спеціальні пози тварин, завдяки яким вони нагріваються: ставлять тіло так, щоб грілася якнайбільша площа, притискаються до гарячого піску чи каміння, піднімають над поверхнею хвости та кінцівки, які нагріваються швидше. Метелики при нагріванні тіла розкривають крила.

Звичайно холоднокровні тварини можуть нагрівати своє тіло і до максимальної температури активного стану, яка вища за необхідну, але навіщо їм це треба невідомо? Вченими було доведено, що коли пойкілотермних тварин нагрівати більше, то у них виникає тепловий шок, а за температурою критичного максимуму настає смерть. Для попередження перегріву рептилії також приймають певні пози, відкривають широко рот. Наприклад, стають над поверхнею грунту на високо піднятих ногах, щоб повітря обдувало їх з усіх кінців, вилазять на гілки рослин, тікають у сховища. Таким чином поведінкова терморегуляція супроводжується фізіологічною терморегуляцією. Ефективність теплообміну значно підвищується за рахунок протитоку крові у місцях сплетіння судин, де тече кров від нагрітих частин тіла, із судинами, де тече кров із холодних частин тіла.

Нагрівання тіла у холоднокровних залежить ще від розмірів тварини. Чим крупніша тварина, тим повільніше вона нагрівається і, звичайно, повільніше охолоджується. Але повільно охолоджуватися дуже вигідно, так як не приходиться протягом дня «догріватися». З усього цього можна зробити висновки, що земноводні та рептилії великих розмірів, живуть більше у тропіках, де немає різких змін температур.

Суспільні комахи вирішують проблеми нагрівання та охолодження іншими способами. Спільними зусиллями вони підтримують оптимальну температуру, регулярно проводячи провітрювання, певна кількість особин виходить грітися, а потім передають це тепло іншим мешканцям. Мурахи можуть, навіть, змінювати кут нахилу всього мурашника по відношенню до сонця, а також регулювати температуру через вологість та випаровування.

Нічні метелики бражники, джмелі, морські черепахи, деякі швидко плаваючі риби (тунці, парусники) можуть при активній роботі м’язів утворювати велику кількість тепла і на деякий час стають неначе теплокровними. У м’язах крилець метеликів, плавців риб досягає 37-42 градуса. Було досліджено, що кров у тунців тепла.

Способи зміни температури тіла можна класифікувати за характером самого тепла. Якщо джерело тепла в організмі, то це – ендотермія, а якщо у зовнішньому середовищі – екзотермія. Зрозуміло, що всім холоднокровним властива екзотерія, крім цих, що можуть утворювати тепло при інтенсивній роботі м язів.

Серед екзотермів у залежності від джерела тепла виділяють:

-         геліотерми – використовують променеву енергію сонця;

-         тигмотерми – отримають тепло при безпосередньому контакті із субстратом: піском, водою, камінням;

-         паразити отримують тепло від своїх хазяїв;

-         ембріональні та личинкові стадії холоднокровних тварин можуть отримувати тепло від органічних решток, які розкладаються і тому виділяють тепло.

Найцікавіше, що холоднокровні тварини можуть одержувати тепло одночасно із кількох джерел.