在體溫調節中樞的控制下，通過增減皮膚血流量、出汗、寒戰等生理調節反應，調節機體的產熱和散熱過程，使體溫保持相對恒定的調節方式，這是體溫調節的基礎。

溫度感受器根據分布的部位可分為外周和中樞兩類感受器：①外周溫度感受器主要分布于全身皮膚、某些粘膜和內臟器官。這些溫度感受器屬于對溫度敏感的游離神經末梢，包括冷感受器和熱感受器兩種，其中冷感受器的數量比熱感受器多，外周溫度感受器主要感受寒冷刺激。②中樞溫度感受器分布于脊髓、延髓、腦干網狀結構及下丘腦，這些溫度感受器是對溫度變化敏感的神經元。其中一部分在溫度上升時沖動發放頻率增加，稱為熱敏神經元；另一部分在溫度下降時沖動發放頻率增高，稱為冷敏神經元。這兩種神經元主要分布在視前區-下丘腦前部（PO/AH），其中熱敏神經元明顯多于冷敏神經元，說明中樞溫度感受器主要感受溫熱刺激。PO/AH的熱敏神經元在體溫調節中起重要作用。

體溫調節中樞從多種恒溫動物的腦分段切除實驗證明，切除大腦皮層及部分皮層下結構，只要保留下丘腦及其以下的神經結構完整，動物就能保持體溫的相對穩定。若進一步破壞下丘腦，則動物體溫不能維持相對穩定。這說明調節體溫的基本中樞在下丘腦。

在下丘腦及其以下的幾個部位（脊髓、延髓、腦干網狀結構）的中樞溫度敏感神經元，既能感受所在局部組織溫度變化的信息，又具有對傳入溫度信息進行不同程度的整合處理功能。所以，應該從整合機構這個角度去認識參與體溫調節的各級中樞的功能。然而，無論是來自皮膚的、內臟器官的還是來自中樞部位（如腦干網狀結構、延髓）的溫度信息最終都將會聚于PO/AH區。可見體溫調節的中樞整合機構是分層次的，而下丘腦的PO/AH是體溫調節中樞整合機構的重要部位。通過PO/AH的整合作用，經傳出神經調節皮膚血管舒縮、汗腺分泌、骨骼肌的活動以及內分泌系統參與的器官代謝水平，使產熱和散熱過程保持動態平衡，以維持體溫相對恒定。

正常人的體溫為何能維持在37℃左右？調定點學說認為PO/AH的溫度敏感神經元可能在體溫調節中起著與恒溫調節器相類似的調定點作用，調定點溫度的高低決定著體溫恒定的水平，由于該部位的熱敏神經元對溫熱刺激的感受有一定的閾值，正常一般為37℃，這個閾值就是體溫恒定的調定點。當體溫（中樞溫度）超過37℃時，熱敏神經元發放沖動頻率增加，引起散熱增多，表現為皮膚血管舒張、出汗；產熱減少，使體溫回降到37℃。當中樞溫度低于37℃時，冷敏神經元發放沖動頻率增加，熱敏神經元活動減弱，引起產熱增多，如甲狀腺激素分泌增多以提高器官代謝水平，肌緊張增強，出現寒戰；散熱減少，皮膚血管收縮，汗腺分泌停止，使體溫回升到37℃。

PO/AH熱敏神經元的興奮性可因某種因素的作用而改變，從而使調定點水平發生變動。例如，由細菌所致的發熱是由于細菌性致熱原通過前列腺素E這一中間環節，使熱敏神經元的興奮性下降而閾值升高，調定點上移（如39℃）的結果。因此，發熱開始時先出現寒戰等產熱反應，直至體溫升高到39℃以上時才出現散熱反應。只要致熱原不消除，產熱和散熱兩過程就繼續在這一新的體溫水平上保持平衡。因阿斯匹林能抑制前列腺素E的合成，阻斷致熱原的作用，使調定點回降到37℃，故可起退熱作用。