El sistema nervioso, en concreto el hipotálamo, es capaz de detectar las variaciones de temperatura tanto extra como intracorporales y elaborar la respuesta contraria (como la contracción arterial en caso de descenso térmico o apertura de los poros en caso de altas temperaturas).

Según los experimentos es la parte anterior del hipotálamo la más sensible a los aumentos térmicos, sin embargo, su destrucción no produce dificultad alguna a la hora de responder a las bajadas de temperatura; es, pues, la parte posterior del hipotálamo la encargada de estas reacciones. Estas respuestas conductuales son efectuadas aún incluso cuando los receptores periféricos presentan contradicción con el estímulo recibido en el hipotálamo. Esto viene corroborado por el estudio en que una rata es situada en una cámara en que ella misma puede encender una lámpara de calor; si se introducía en su hipotálamo un electrodo que disminuyese su temperatura, el animal apretaba la lámpara aún cuando la temperatura de la cámra fuera muy superior a la normal. Y también a la inversa, si se aumentaba la temperatura del hipotálamo anterior dejaba de accionar la lámpara aún en condiciones térmicas reducidas.