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Se dit d'un organisme dont la température interne est à peu près constante. Les autres organismes sont dits poïkilothermespoïkilothermes ou, par soucisouci de cohérence linguistique, hétérothermes. Seuls les oiseaux et les mammifèresmammifères sont de vrais homéothermes car ils sont aussi endothermes (ils mettent en œuvre une source de chaleurchaleur interne) et leur température est régulée. Ils sont dits « à sang chaud ».

La distinction entre poïkilothermes et homéothermes est moins claire qu'il n'y paraît. Certains homéothermes (comme le hérisson ou le jeune martinet noir) peuvent laisser chuter leur température et certains poïkilothermes (comme le thonthon) peuvent réchauffer leur corps.

Il convient de ne pas confondre cette opposition entre poïkilothermes et endothermes avec celle distinguant les endothermes des ectothermes. La source de chaleur d'un organisme ectotherme provient exclusivement ou presque de l'extérieur. Sa température interne sera donc celle du milieu ambiant.

Les poissonspoissons ne sont pas loin d'être homéothermes là où la température de l'eau varie très peu. Un animal poïkilotherme peut être aussi endotherme. Même si sa température corporelletempérature corporelle varie, elle peut en effet rester supérieure à celle du milieu ambiant.

Chez les animaux, des stratégies comportementales peuvent suppléer à l'absence de régulation interne. Ruches et termitières sont thermorégulées par les abeilles et les termites. Un lézard sait profiter de la chaleur solaire ou au contraire de la fraîcheur de l'ombre.