Teplokrevnost znamená stav, kdy živočichové pasivně nepřijímají teplotu okolí, ale snaží se naopak sami udržovat vlastní teplotu na konstantní hodnotě. Za teplokrevné dnes pokládáme pouze ptáky a savce, je to však poněkud zjednodušující přístup. Záleží totiž na tom, co si přesně definujeme jako teplokrevnost – velcí dinosauři například udržovali svoji teplotu prostou setrvačností.
Jejich objem/tepelná kapacita byly tak velké, že zvířata přes noc nestačila vychladnout a přes den se přehřát (trochu podobně si stálou teplotu drží třeba některé jeskyně :-)). K orgánům termoregulace mohly patřit i hřbetní výrůstky u stegosaurů.
Aktivnější přístup k termoregulaci obnáší tvorbu speciálního pokryvu, tedy srsti či peří. Obojím disponovali zřejmě již ptakoještěři (a možná i další dinosauři), srst měli také již od triasu savcům podobní plazi a později první regulérní savci. Poslední fázi termoregulace je pak látková přeměna (cykly končící finálně téměř vždy zpracováním glukózy), která energii přímo vytváří a organismus tímto způsobem zahřívá.
V této souvislosti by šlo spekulovat nad tím, proč právě ptáci a savci vydrželi velké vymírání na konci křídy. Pokud měli k dispozici dokonalejší termoregulační systém, mohli se snadněji vypořádat s výkyvy teplot, které toto období zřejmě provázely (například, ale ne nutně, v důsledku změn vyvolaných pádem asteroidu). V tu chvíli byli savci schopní například pohybové aktivity, zatímco dinosauří konkurence strnula v plazí apatii. Studenokrevní živočichové sice vydrží pokles teploty až po určitý limit (například nula stupňů :-)) velmi dlouho, ve světě darwinovského boje o život je však problémem ona průvodní strnulost. Na konci křídy tedy mohli savci ztuhlé dinosaury mnohdy prostě sežrat – a potravou získanou energii opět použít k aktivní termoregulaci.
Termoregulace zvyšuje i šance organismu bojovat s infekcemi. Horečka, tedy zvýšení teploty nad normál, je samozřejmě jednou ze zbraní použitelnou v boji proti mikrobům. Tělo se snaží mikroby zlikvidovat, byť přitom riskuje, že se zničí i samo. Jde o to, kdo se uvaří dříve. Organismus ryby, obojživelníka či hmyzu takové prostředky k dispozici nemá.
Naproti tomu i nevýhody aktivní termoregulace jsou zcela zřejmé: tento systém je energeticky strašně náročný. Stačí uvážit, že průměrná teplota teplokrevných organismů je v drtivé většině případů podstatně vyšší než teplota okolního prostředí. Uvádí se, že k analogickému životnímu stylu potřebuje stejně hmotný studenokrevný živočich desetkrát méně potravy než teplokrevní tvorové.
Zvlášť silná je pak potřeba energetického příjmu u ptáků (ti mají průměrně teplotu 38 stupňů a navíc ještě obrovské výdaje v souvislosti s létáním) a u savců, kteří obývají oceán – voda má samozřejmě podstatně vyšší tepelnou vodivost než vzduch. Z tohoto důvodu disponují někteří vodní živočichové také tlustými podkožními vrstvami tuku.
