Heterotermija je sposobnost spreminjanja telesne temperature. Pojavlja se pri toplokrvnih živalih, za katere je značilno zimsko spanje (hibernacija) oziroma poletno spanje (estivacija). Heterotermna žival je sposobna znižati telesno temperaturo in s tem tudi število vdihov in utripov srca.

Heterotermija je posebna oblika fiziološke in ekološke adaptacije organizmov. Omogoča jim normalno porabo energije v obdobju aktivnosti in majhne izgube v obdobju mirovanja. To pomeni varčno gospodarjenje z lastnimi zalogami v obdobju ko so razmere za preživetje neugodne (pozimi).

Med heterotermne živali sodijo predvsem mali sesalci, kot so ježi, svizci, polhi, hrčki, netopirji ipd.