Cá heo là loài máu nóng, không phải máu lạnh. Điều này là do cá heo được phân loại là động vật có vú ở biển chứ không phải cá. Cá heo duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định giống như các loài động vật máu nóng khác.
Cá heo, cá voi và cá heo đều là thành viên của họ giáp xác, là động vật biển có vú máu nóng. Để giữ ấm trong đại dương lạnh giá, các loài động vật giáp xác như cá heo phát triển thành một lớp mỡ dày bên trong cơ thể chúng. Lớp này cách nhiệt cho cá heo và cho phép chúng giữ nhiệt độ cơ thể tăng lên. Cá heo cũng có thể tăng tỷ lệ trao đổi chất bên trong để giúp giữ ấm. Điều này cho phép cá heo nhanh chóng truyền nhiệt đến các cơ quan của chúng ở vùng nước lạnh hơn bằng cách đốt cháy thêm calo. Nếu nước đặc biệt lạnh, cá heo có thể rùng mình giống như các loài động vật có vú trên cạn khác. Cá heo có xu hướng ít lông đen hơn các loài động vật có vú biển khác như cá voi. Do đó, chúng thường ở trong những vùng có khí hậu ấm hơn và bơi ở những vùng nước ấm hơn như những vùng gần xích đạo. Cá heo cũng có xu hướng dành nhiều thời gian hơn ở gần bề mặt đại dương vì lý do này vì nước ấm hơn gần bề mặt nơi ánh sáng mặt trời có tác dụng làm ấm nhiều hơn. Dữ liệu nhỏ biết về cá heo cho thấy nhiều con không đi được dưới 150 feet.