Esta é uma questão que é debatida pelos paleontólogos desde que Robert Bakker propôs que os dinossauros talvez não fossem lerdos ou preguiçosos como se pensava. Ele propôs que eles deveriam de algum modo regular a temperatura corporal, para que pudessem manter. Segundo ele a anatomia dos dinossauros e seu estilo de vida não condiziam com o de criaturas de sangue frio (pecilotérmicos), que tem um nível de atividade baixo devido ao seu metabolismo lento.

Para ele os dinossauros eram homeotérmicos como aves e mamíferos. Essa afirmação causou um verdadeiro estardalhaço na Paleontologia no mundo todo.

Hoje os cientistas estão divididos em 2 linhas: uns acham que os dinossauros regulavam sua temperatura de forma metabólica, como aves e mamíferos. Eles se baseiam na anatomia, comportamento e estrutura de ossos dos dinossauros, além do fato de dinossauros terem sido encontrados em locais onde criaturas pecilotérmicas nunca poderiam sobreviver, como a Antártida, e na descoberta de um dino com coração de 4 cavidades, como aves e mamíferos.

Outra linha porém defende que os eram pecilotérmicos. Eles defendem que as características apontadas pelos defensores do sangue quente não provam suas teorias. Além disso eles afirmam que se os dinossauros fossem de sangue quente teriam de ingerir enormes quantidades de alimento, típico de animais homeotérmicos. Eles acham isso improvável.

Existe atualmente uma terceira linha de pensamento que procura conciliar as duas anteriores: é a teoria da metatermia.

Segundo seus defensores não se pode aplicar um tipo de metabolismo para todas as espécies de dinossauros, pois eram muito diferentes entre si. Eles acreditam que os dinossauros de uma maneira geral podiam manter constante sua temperatura corporal, porém nem sempre utilizando mecanismos metabólicos como aves e mamíferos. As diferentes espécies teriam desenvolvido maneiras próprias de fazer isso.

Acredita-se, por exemplo, que dinossauros de pequeno porte como os raptores, hipsilofodontes, celurossauros, ornitomimossauros . . . tinham um metabolismo verdadeiramente homeotérmico, mantendo a temperatura corporal através de processos orgânicos.

Já em animais maiores as coisas mudavam um pouco.

Sabe-se que em corpos muito grandes existe uma propriedade conhecida como inércia térmica, ou seja, neles a perda de calor é extremamente lenta. E quanto maior o corpo, mais lenta é a perda. Eles porém podem ganhar calor com facilidade. Assim animais muito grandes sofrem mais com super-aquecimento do que com perda de calor. Para criaturas grandes qualquer esforço ou movimento físico pode produzir grande quantidade de calor que para eles é difícil de ser perdido.

É provável que os dinossauros maiores, pelo seu próprio tamanho não tinham grande variação na temperatura interna, isso sem precisar utilizar meios orgânicos.

Animais como os estegossauros com placas e dinossauros com barbatanas nas costas, como os espinossauros, amargassauros e ouranossauros, poderiam utilizar essas estruturas para perder o excesso de calor, evitando aquecer demasiadamente seu corpos, tal como acontece com as orelhas dos elefantes atuais.

O mesmo pode-se dizer das gorjeias dos ceratopsianos.

Já os grandes saurópodes eram os mais problemáticos. Seus corpos imensos perdiam pouco calor e ganhavam muito com um mínimo de esforço físico. Imagine mover uma única pata de várias toneladas. A quantidade de calor produzida nesse movimento era grande.

Para esses titãs o problema de super-aquecimento era sério. Para ajuda a perder o excesso de calor os saurópodes usavam suas narinas enormes no alto do crânio. Seus longos pescoços e caudas também proporcionavam uma enorme área de perda de calor.

Em relação aos dinossauros que viviam nas regiões polares existem duas maneiras de lidar com isso: os menores, homeotérmicos podiam hibernar em cavernas até que o verão voltasse.

Os maiores, sem ter onde se abrigar acabavam migrando para terras mais quentes.

É necessário ressaltar que durante o Mesozóico o clima do planeta era bem mais quente, o que poderia ter auxiliado aos dinossauros manter altas temperaturas corporais.

Com essas explicações pode-se concluir que os dinossauros tinham diferentes maneiras de manter suas temperaturas internas, podendo manter altos níveis de atividade sem ter que necessariamente regular a temperatura interna de maneira orgânica, tal como em aves e mamíferos.