La thermogenèse est la production de chaleur de l’organisme chez les animaux et l’Homme par augmentation du métabolisme cellulaire. Elle s'oppose à la thermolyse, qui correspond aux mécanismes d’exportation de la chaleur produite en excès par l’organisme. Elle intervient quand la température du corps est inférieure au point de consigne (température aux alentours de 37 °C). Cela entraîne la libération dans le sang de catécholamines (adrénaline), qui vont entraîner une vasoconstriction au niveau de la peau. Le corps va chercher à produire de la chaleur par :

activité musculaire : volontaire ou frissons thermiques ;
le métabolisme : catécholamines, hormones thyroïdiennes ;
lipolyse du tissu adipeux brun (la graisse brune n'est présente que chez les nourrissons et disparaît progressivement avec l'âge sauf chez les animaux qui hibernent).

Lors de la thermogenèse, il y a vasoconstriction des vaisseaux, ce qui aide à maintenir la température centrale.