정온 동물의 체온은 외부환경의 영향을 상쇄시키는 조절 메커니즘에 의해 일정하게 유지된다. 추울 때에는 조절 메커니즘에 의해 열 발생이 증가되고, 열 손실은 감소되어 체온을 유지한다. 더울 때에는 열 손실을 증가시켜 체온을 유지한다. 많은 정온 동물은 몸을 떨어서 열 발생을 증가시키며 어떤 정온 동물은 동면이라는 메커니즘을 통해 일반적인 신체기능을 저하시킴으로써 열 손실을 감소시킨다. 헐떡거리거나 땀을 흘리는 것은 열 손실을 증가시키는 메커니즘이다. 온혈 동물이라고도 한다. 포유류의 경우는 약 37℃, 조류에서는 약 40℃의 체온을 유지한다. 내부온도를 일정하게 유지할 수 있다는 점에서, 외부환경과 거의 같은 체온을 유지하는 변온동물과 달리 변온동물이 활동할 수 없는 상황에서도 활동이 가능하다.