恐龙在动物分类系统中，归于爬行动物纲下的蜥臀目和鸟臀目。爬行纲动物的特征之一就是体温不恒定。所以人们以前普遍认为恐龙也应该是变温动物。变温动物由于新陈代谢缓慢，体内产生的热量很少，所以又叫做冷血动物。相反，有的动物由于新陈代谢旺盛，体内产生的热量多，使体温高于环境温度，而且保持恒定，这样的动物叫做恒温动物，又叫做热血动物。现生动物中，鸟类和哺乳动物就是恒温动物，除此以外的所有动物都是变温动物。

随着恐龙研究的深入展开，人们已从传统的形态描述，分类鉴定发展到生理，生态，行为习性等方面的研究，以及对骨胳构造，组成成分的研究和遗传物质的研究等等。在这个过程中，部分科学家对恐龙是变温动物的观点发生了怀疑和动摇，最近20年，关于热血恐龙的讨论达到了高潮，提出了多方面的理由来否定恐龙为冷血动物的观点，甚至认为这是古生物学上的一场革命。

恐龙是直立行走的爬行动物，它们在不停的活动中，完成觅食，逃避敌害，繁殖后代和协调群体的活动行为。在这些活动中，恐龙大都行动敏捷，运动速度较快，具有较强的活动能力，它们的这种站立和快速运动自然要消耗比爬行和缓慢运动更多的能量。消耗的能量，需要由快速的新陈代谢释放出的大量能量来补充，而快速的新陈代谢必然伴随着高而恒定的体温。所以推测某些恐龙是热血动物不无道理。

恐龙的骨胳横断面上，可见有大量的哈佛氏板系结构和哈佛氏管，哈佛氏管是血管和神经通过的地方。这种构造在热血的哺乳动物和鸟类的骨胳中非常普遍，变温动物中则少有。因此，从事这方面研究的学者认为恐龙应该与哺乳动物和鸟类一样，是热血动物。

此外，有人还认为，恐龙具有鸟类和哺乳动物一样的生理和行为，如有组织的群体生活，孵卵育幼，高的血压和快速的血液循环，大量的进食等，都说明恐龙是快速代谢的热血动物。

应当指出的是，热血恐龙一说虽然近年颇为流行，很多人表示赞成，但也有反对的意见。如恐龙的脑与其身体相比，显得特别小，远远无法与现生的鸟类和哺乳动物相比，庞大的身躯在一特别小的“司令部”的指挥下，能够发挥出相当的灵活性吗？还有关于运动速度及前面提到的一些热血的证据，也都有人提出质疑。

但是，我们应该看到，恐龙与现生爬行动物相比较，确实存在不少差别，而且有一些类似热血动物的行为和生理特点，因此，提出恐龙是热血动物的学说是有相当多的理由的。特别是作为热血恐龙的证据在兽脚类化石上可以直接或间接地观察到，兽脚类恐龙有可能首先被认为是热血动物。

结合中生代温暖如夏的气候条件，有些科学家提出了这样一种观点：部分恐龙可能是热血的，如兽脚类恐龙；大多数恐龙本身不是热血动物，而是外温调节的恒温动物。这就是说，大多数恐龙表现为“热血”的原因，是我们前面已经谈到的在高而稳定的环境温度下，自身巨大躯体有利于体温稳定。这种观点似乎更具合理性。

部分恐龙可能是热血的。其它不是热血的恐龙，体温的变化范围也不像现生爬行动物那么大。它们的体温不是大幅度的变化，而是趋于相对的稳定。