Постепенное развитие изотермии происходит в филогенезе и онтогенезе.
Температура тела у беспозвоночных и позвоночных пойкилотермных зависит главным образом от солнечной радиации, строения наружных покровов тела и их окраски, регулируемой гормонами. Существенное значение имеют движение воздуха и его влажность и водный обмен с внешней средой.
Решающим условием перехода от пойкилотермности к гомойотермности явилось развитие нервной системы, рефлекторной регуляции теплообразования и теплоотдачи.
У животных с высокоразвитым мозгом способность регулировать температуру тела на относительно постоянном уровне развивается в филогенезе позднее других функций. У некоторых видов животных представлен переход между пойкилотермией и гомойотермией (утконос, ехидна). У грызунов уже есть хорошая терморегуляция, которая у хищников и приматов (см. статью «Ранние приматы») достигает наибольшего совершенства. У многих животных в первые дни жизни изменения температуры внешней среды вызывают увеличение окислительных процессов без сокращений скелетных мышц, химическая терморегуляция преобладает над физической, а затем, наоборот, физическая теплорегуляция становится в онтогенезе преобладающей.
Способность сохранять относительное постоянство температуры тела существует у многих млекопитающих сразу после рождения.
У новорожденных детей в течение первых 2-3 недель изотермия отсутствует, теплопроизводство не соответствует значительной потере тепла и при температуре среды 35°С возникает опасность охлаждения, так как теплорегуляция еще недоразвита, особенно у недоношенных детей. Основное теплопроизводство вызывается у новорожденных напряжением скелетной мускулатуры. Даже продолжительный крик вызывает у ребенка повышение температуры. Чрезмерное укутывание также ведет к перегреванию.
К моменту рождения у детей имеется непостоянная химическая терморегуляция. После рождения отчетливо снижается средний уровень температуры тела и все больше устанавливается постоянный суточный ход ее изменений. Некоторое постоянство терморегуляции устанавливается у детей к концу 2 года жизни и даже в течение нескольких лет.
Нормальная температура тела устанавливается у детей в зависимости от достаточного и правильного питания.
У гомойотермных животных терморегуляция устанавливается через несколько десятков дней после рождения.