Помимо подсознательных механизмов терморегуляции организм располагает другим, более мощным механизмом. Это поведенческий контроль терморегуляции, который можно объяснить следующим образом: если внутренняя температура тела становится слишком высокой, сигналы от терморегуляторных систем мозга формируют у человека ощущение, что он перегревается; напротив, если становится холодно, сигналы от некоторых глубокорасположенных рецепторов формируют ощущение холода.
В связи с этим человек предпримет какие-либо действия, корригирующие внешние условия, направленные на восстановление комфорта, например пойдет в натопленную комнату или наденет теплую одежду. Этот механизм, безусловно, является более мощным в терморегуляции, чем осознавали в прошлом большинство физиологов. Действительно, этот механизм является эффективным способом предупреждения несостоятельности системы терморегуляции в условиях жестоких холодов.
Если поместить конечность под включенную лампу и подержать ее там некоторое время, можно наблюдать местное расширение сосудов и легкое потоотделение. Напротив, погружение конечности в холодную воду вызывает местную вазоконстрикцию и локальное прекращение потоотделения. Эти местные реакции вызываются локальными влияниями температуры непосредственно на кровеносные сосуды, а также локальными рефлексами с рецепторов кожи, опосредованными спинным мозгом и раздражаемой областью кожи.