ร่างกายทารกจะพยายามรักษาระดับความร้อนในร่างกายให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมโดยกลไก vasomotor control คือเมื่ออุณหภูมิร่างกายต่ำลง หลอดเลือดบริเวณผิวหนังจะหดตัวเพื่อรักษาระดับความร้อนในร่างกายไว้ ในทางตรงกันข้ามถ้าอุณหภูมิร่างกายเพิ่มสูงขึ้นหลอดเลือดบริเวณผิวหนังจะขยายตัวเพื่อถ่ายเทความร้อนออกจากร่างกาย แต่กลไกนี้ในทารกจะพัฒนาได้ไม่สมบูรณ์เหมือนกับผู้ใหญ่

                นอกจากภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ(hypothermia) แล้วทารกอาจเกิดภาวะอุณหภูมิร่างกายสูงกว่าปกติ(hyperthermia) เนื่องจากต่อมเหงื่อ(sweat gland) ยังทำหน้าที่ได้ไมสมบูรณ์ ต่อมเหงื่อในทารกสามารถทำงานได้เพียง 1 ใน 3 เมื่อเทียบกับผู้ใหญ่ ดังนั้นเมื่อทารกอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ต่อมเหงื่อจะไมสามารถขับเหงื่อเพื่อถ่ายเทความร้อนออกจากร่างกายได้เพียงพอที่จะช่วยลดอุณหภูมิร่างกายลง ทำให้อัตราการเผาผลาญและอัตราการหายใจเพิ่มขึ้นเพื่อช่วยถ่ายเทความร้อนออกจากร่างกาย ทารกที่อุณหภูมิร่างกายสูงกว่าปกติจะทำให้เกิด cerebral damage เนื่องจาการขาดน้ำ, heat stroke และเสียชีวิตได้

ทารกจะสูญเสียความร้อนไปกับสภาพแวดล้อมภายนอกได้ 4 วิธีคือ

                1. การระเหย(evaporation) ทารกจะสูญเสียความร้อนด้วยวิธีนี้เมื่อตัวเปียกและอยู่ในที่ที่มีลมพัดผ่านหรือมีความชื้นสูง ดังนั้นพยาบาลจึงต้องเช็ดตัวทารกให้แห้งทันทีเมื่อทารกคลอดออกมา

                2. การแผ่รังสี(radiation) การแผ่รังสีความร้อนเกิดเมื่อความร้อนจากตัวทารกถ่ายทอดออกจากร่างกายไปสู่วัตถุที่เย็นกว่า เช่น การวางทารกไว้ใกล้กับวัตถุที่เย็นหรืออยู่ในอุณหภูมิห้องที่เย็น พยาบาลสามารถป้องกันการสูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสีโดยการห่อตัวทารกให้มิดชิด

                3. การพาความร้อน(convection) เกิดขึ้นเมื่อวางทารกในที่ที่มีลมพัดผ่าน พยาบาลสามารถป้องกันได้โดยวางทารกไว้ใต้ radiant warmer

                4. การนำความร้อน(conduction) เกิดขึ้นเมื่อวางทารกให้สัมผัสกับวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าร่างกายทารกการผลิตความร้อนในร่างกาย(thermogenesis) ร่างกายมีการผลิตความร้อนเพื่อทดแทนความร้อนที่สูญเสียไป ดังนี้

1. Nonshivering thermogenesis

                ทารกรับรู้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมภายนอกโดย thermal sensors ซึ่งอยู่บริเวณผิวหนัง เมื่ออุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมลดต่ำลงและทารกมีการสูญเสียความร้อนออกจากร่างกาย ร่างกายทารกจะเพิ่มการผลิตความร้อนเพื่อทดแทนความร้อนที่สูญเสียไปโดยเพิ่มอัตราการเผาผลาญและอัตราการใช้ออกซิเจนของร่างกาย ร่างกายจะนำไขมันสีน้ำตาล(brown fat) มาใช้ผลิตความร้อน ไขมันสีน้ำตาลนี้เริ่มมีการสะสมในร่างกายทารกตั้งแต่ทารกมีอายุครรภ์ 17-20 สัปดาห์ ในทารกคลอดครบกำหนดจะมีไขมันสีน้ำตาลสะสมอยู่ประมาณ 2-6 % ของน้ำหนักตัว โดยจะสะสมอยู่มากตรงบริเวณต้นคอ หลัง กระดูก sternum รอบๆไต ต่อมหมวกไตและบริเวณเยื่อบุช่องท้อง เซลไขมันสีน้ำตาลจะประกอบด้วย mitocondria และ fat vacuoles เป็นจำนวนมาก รวมทั้งมีเลือดและเส้นประสาทมาเลี้ยงเป็นจำนวนมาก เมื่ออุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ sympathetic nerve ที่อยู่ในเนื้อเยื่อของไขมันสีน้ำตาลจะกระตุ้นให้ร่างกายหลั่ง norepinephrine เกิดการเผาผลาญไขมันสีน้ำตาลให้เป็นพลังงาน โดยเปลี่ยน triglycerides ไปเป็น glycerol และ free fatty acid กระบวนการต่างๆเหล่านี้ทำให้เกิดความร้อนในร่างกายเพื่อทดแทนความร้อนที่สูญเสียไป

2. Muscular activity และ positional change

                เมื่อร่างกายมีอุณหภูมิลดต่ำลง ทารกจะหยุดเคลื่อนไหวและกล้ามเนื้อมีความตึงตัวมากขึ้น ทารกจะงอแขนขาเข้าหาลำตัวมากขึ้น เพื่อลดพื้นที่ผิวของร่างกายที่จะสัมผัสกับอากาศเย็น

                ในร่างกายของเด็กโตและผู้ใหญ่จะมีความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิร่างกายเพื่อให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม แม้ว่าอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมภายนอกจะเปลี่ยนไป(homoiotherms) แต่ร่างกายของทารกแรกเกิดจะยังไมมีความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิร่างกายเพื่อให้อยู่นระดับที่เหมาะสมเมื่ออุณหภูมิของสภาพ แวดล้อมภายนอกเปลี่ยนไป เนื่องจาก

                                1. ทารกมีพื้นที่ผิวหนังมากเมื่อเทียบกับน้ำหนักตัว ทำให้เสียความร้อนออกจากร่างกายทางผิวหนังได้มาก

                                2. ทารกมีไขมันใต้ผิวหนังน้อยโดยไขมันนี้จะมีหน้าที่ในการผลิตพลังงานความร้อนให้แกร่างกาย

                                3. ความสามารถในการเก็บและถ่ายเทความร้อนของหลอดเลือดส่วนปลายยังไม่มีประสิทธิภาพ

                อุณหภูมิร่างกายทารกแรกเกิดทันทีประมาณ 37.2 องศาเซลเซียส แต่ถ้าทารกเกิดสักครู่แล้ววัดอุณหภูมิจะพบว่าอุณหภูมิลดต่ำลงเพราะทารกมีการสูญเสียความร้อนออกจากร่างกาย อุณหภูมิร่างกายของทารกจะคงที่ประมาณ 37 องศาเซลเซียสภายใน 4 ชม.หลังคลอดอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับทารกคือ 32-34 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับผู้ใหญ่ซึ่งมีอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมคือ 26-28 องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมต่ำกว่า 32-34 องศาเซลเซียสเรียกว่าเป็น critical temperature เพราะจะทำให้เกิดอันตรายต่อทารก ทารกที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่เย็นจะดิ้นและร้อง เพื่อเพิ่มอัตราการเผาผลาญในร่างกายทำให้ความร้อนเพิ่มขึ้น ปฏิกิริยาเช่นนี้ทำให้อัตราการหายใจเพิ่มขึ้นด้วยทารกที่เกิดก่อนกำหนดจะมีปัญหาในการปรับตัวเช่นนี้เพราะปอดพัฒนาได้ไมดี ขณะที่ร่างกายต้องการออกซิเจนเพิ่มขึ้นแต่ทารกไมสามารถเพิ่มอัตราการหายใจได้ ร่างกายได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอ เกิดภาวะ Anaerobic catabolismในเซล ทำให้มีกรดเพิ่มขึ้นในร่างกาย ซึ่งปกติแล้วในร่างกายทารกแรกเกิดทุกคนจะมีภาวะเป็นกรดอ่อนอยู่แล้ว เมื่อใดที่มีการสร้างกรดเพิ่มขึ้นจะเป็นภาวะคุกคามชีวิตจากการที่ร่างกายมีกรดมากเกินไป ทารกจะมีอาการอ่อนเปลี้ย หัวใจต้องทำงานหนักมากขึ้น ถ้าร่างกายไมสามารถปรับตัวต่อสภาวะนี้ได้หรือไม่ได้รับการช่วยเหลืออย่างทันทีก็อาจทำให้ทารกได้รับอันตรายถึงชีวิตได้