外周溫度感受器
皮膚和某些粘膜上的溫度感受器，分為冷覺感受器和溫覺感受器兩種。它們將皮膚及外界環境的溫度變化傳遞給體溫調節中樞。人類在實際生活中，當皮膚溫為30℃時產生冷覺，而當皮膚溫為35℃左右時則產生溫覺。腹腔內臟的溫度感受器，可稱為深部溫度感受器，它能感受內臟溫度的變化，然后傳到體溫調節中樞。
中樞溫度感受器
下丘腦、腦干網狀結構和脊髓都有對溫度變化敏感的神經元：在溫度上升時沖動發放頻率增加者，稱溫敏神經元；在溫度下降時沖動發放頻率增加者，稱冷敏神經元。在下丘腦前部和視前區溫敏神經元數目較多，網狀腦干結構中則主要是冷敏神經元，但兩種神經元往往同時存在。中樞溫度感受器直接感受流經腦和脊髓的血液溫度變化，并通過一定的神經聯系，將沖動傳到下丘腦體溫調節中樞。