Влияние низкой температуры не менее сложно, чем высокой. Некоторые организмы выдерживают глубокое промерзание, но для большинства животных оно гибельно. Известны виды, сохраняющие жизнеспособность после погружения в жидкий азот (—196 °С) и даже жидкий гелий (—269 °С, или около 4 К); с другой же стороны, некоторые животные настолько чувствительны к охлаждению, что погибают при температуре намного выше 0 °С. Это хорошо знают те, кто держит тропических рыбок в комнатных аквариумах: стоит отключить подогрев, и все рыбки могут погибнуть в первую же прохладную ночь. Например, гуппи (Lebistes retieulatus), которых содержали при 23 °С и выше, не переносят охлаждения примерно до 10 °С (Pitkow, 1960). По-видимому, их гибель наступает в результате холодового торможения дыхательного центра и последующей аноксии, так как увеличение концентрации кислорода в воде повышает их устойчивость к холоду, а уменьшение, наоборот, снижает ее.