Obniżenie temperatury otoczenia zmusza organizm do aktywacji mechanizmów adaptacyjnych regulacji cieplnej. W wyniku tego procesu dochodzi do skurczu naczyń krwionośnych w skórze i tkance podskórnej, co prowadzi do zmniejszenia przepływu krwi. Reakcje naczynioruchowe są najsilniej widoczne w kończynach. Skurcz naczyń powoduje przemieszczenie krwi do głębiej położonych struktur, co zwiększa jej przepływ przez większe żyły i tętnice.

Ciekawym zjawiskiem jest tzw. fala Lewisa, dotycząca naczyń powierzchownych. Po schłodzeniu skóry do temperatury zamarzania wody, skurcz naczyń ustępuje, a niska temperatura prowadzi do ich rozszerzenia. Fala Lewisa stanowi mechanizm obronny organizmu przed odmrożeniem.