份氧化磷酸化过程中产生的质子浓度梯度，使得三磷酸腺苷的制造量下降，能量转而以热的形式释出。因此棕色脂肪细胞可以大量产热，同时氧气消耗量也很高。
人类身上.人类身上的棕色脂肪细胞主要存在于颈部和肩膀部位。该处皮下脂肪较少，又有大型血管通过，散热很快，需要额外的热量来维持温度。新生儿必须面临室温远低于母体体温（37℃）的情况，而且体温调节中枢尚未发育成熟，所以他们比成人拥有更多的棕色脂肪细胞以产生热能。
动物身上.需要冬眠的恆温动物为了维持体温，在冬天降临之前