哺乳類が行う冬眠は、単なる「長い睡眠」ではありません。活動エネルギーを限界まで削ぎ落とす極限の省エネモードです。冬眠を行う動物は、その深さと生理現象によって大きく2つのタイプに分かれます。
1. 深冬眠（真冬眠）を行う小動物
シマリス、ヤマネ、コウモリなどが該当します。通常時は37度前後ある体温を外気温すれすれの1〜5度程度まで低下させ、心拍数を毎分数百回から数回へと激減させます。呼吸も数分に1回程度に抑え、代謝率を通常の数パーセントまで落とします。数週間に一度「中途覚醒」と呼ばれる一時的な目覚めを挟み、排泄や蓄えた木の実の摂取を行います。
2. 冬ごもり（冬期休眠）を行う大型動物
ツキノワグマやヒグマの冬眠は、小動物とは大きく性質が異なります。体温の低下はわずか4〜5度程度（33〜34度前後）にとどまり、刺激を受ければすぐに覚醒できる浅い眠り状態を維持します。クマの驚異的な点は、冬眠中の数ヶ月間、一度も食事・排便・排尿を行わないことです。筋肉を分解せず脂肪だけを燃焼させてエネルギーとし、尿素をアミノ酸へ再利用して筋肉を維持します。さらに雌のクマは、この絶食・断水の冬眠期間中に出産と授乳まで行います。
