טמפרטורת הליבה מכונה גם טמפרטורת הגרעין.
פיזור החום בגוף אינו אחיד, טמפרטורת הגפיים או העור שונה מאשר הטמפרטורה באזורים פנימיים בגוף. טמפרטורת הליבה מתייחסת לטמפרטורת הסביבה הפנימית של הגוף, במרכז הגוף הכולל איברים כמו לב, כליות, מערכת עיכול וכבד.
טמפרטורת הגרעין נשמרת באופן תקין סביב 37.2 – 37.8 מעלות צלזיוס, במידה וחלה עליה או ירידה בטמפרטורה בטווח של 1 – 2 מעלות עשויה לחול פגישה בתפקוד הגוף.
בזמן פעילות גופנית בתנאים חמים, עולה טמפרטורת הליבה. הגוף מווסת את טמפרטורת הליבה על ידי הגברת זרימת דם אל העור ועל ידי כך נפתר מעומסי חום.
בזמן פעילות בתנאי קור מנסה הגוף לשמר את טמפרטורת הליבה על ידי כיווץ כלי דם בעור, זרימת הדם אל העור פוחתת ואיבוד החום פוחת.