在体温调节中枢的控制下，通过增减皮肤血流量、出汗、寒战等生理调节反应，调节机体的产热和散热过程，使体温保持相对恒定的调节方式，这是体温调节的基础。
温度感受器根据分布的部位可分为外周和中枢两类感受器：①外周温度感受器主要分布于全身皮肤、某些粘膜和内脏器官。这些温度感受器属于对温度敏感的游离神经末梢，包括冷感受器和热感受器两种，其中冷感受器的数量比热感受器多，外周温度感受器主要感受寒冷刺激。②中枢温度感受器分布于脊髓、延髓、脑干网状结构及下丘脑，这些温度感受器是对温度变化敏感的神经元。其中一部分在温度上升时冲动发放频率增加，称为热敏神经元；另一部分在温度下降时冲动发放频率增高，称为冷敏神经元。这两种神经元主要分布在视前区-下丘脑前部（PO/AH），其中热敏神经元明显多于冷敏神经元，说明中枢温度感受器主要感受温热刺激。PO/AH的热敏神经元在体温调节中起重要作用。
体温调节中枢从多种恒温动物的脑分段切除实验证明，切除大脑皮层及部分皮层下结构，只要保留下丘脑及其以下的神经结构完整，动物就能保持体温的相对稳定。若进一步破坏下丘脑，则动物体温不能维持相对稳定。这说明调节体温的基本中枢在下丘脑。
在下丘脑及其以下的几个部位（脊髓、延髓、脑干网状结构）的中枢温度敏感神经元，既能感受所在局部组织温度变化的信息，又具有对传入温度信息进行不同程度的整合处理功能。所以，应该从整合机构这个角度去认识参与体温调节的各级中枢的功能。然而，无论是来自皮肤的、内脏器官的还是来自中枢部位（如脑干网状结构、延髓）的温度信息最终都将会聚于PO/AH区。可见体温调节的中枢整合机构是分层次的，而下丘脑的PO/AH是体温调节中枢整合机构的重要部位。通过PO/AH的整合作用，经传出神经调节皮肤血管舒缩、汗腺分泌、骨骼肌的活动以及内分泌系统参与的器官代谢水平，使产热和散热过程保持动态平衡，以维持体温相对恒定。
正常人的体温为何能维持在37℃左右？调定点学说认为PO/AH的温度敏感神经元可能在体温调节中起着与恒温调节器相类似的调定点作用，调定点温度的高低决定着体温恒定的水平，由于该部位的热敏神经元对温热刺激的感受有一定的阈值，正常一般为37℃，这个阈值就是体温恒定的调定点。当体温（中枢温度）超过37℃时，热敏神经元发放冲动频率增加，引起散热增多，表现为皮肤血管舒张、出汗；产热减少，使体温回降到37℃。当中枢温度低于37℃时，冷敏神经元发放冲动频率增加，热敏神经元活动减弱，引起产热增多，如甲状腺激素分泌增多以提高器官代谢水平，肌紧张增强，出现寒战；散热减少，皮肤血管收缩，汗腺分泌停止，使体温回升到37℃。
PO/AH热敏神经元的兴奋性可因某种因素的作用而改变，从而使调定点水平发生变动。例如，由细菌所致的发热是由于细菌性致热原通过前列腺素E这一中间环节，使热敏神经元的兴奋性下降而阈值升高，调定点上移（如39℃）的结果。因此，发热开始时先出现寒战等产热反应，直至体温升高到39℃以上时才出现散热反应。只要致热原不消除，产热和散热两过程就继续在这一新的体温水平上保持平衡。因阿斯匹林能抑制前列腺素E的合成，阻断致热原的作用，使调定点回降到37℃，故可起退热作用。