Un ingrédient à action thermogénique peut stimuler la production de chaleur, et ainsi augmenter légèrement la température corporelle. Ce processus implique une dépense énergétique plus élevée car le corps mobilise du substrat, notamment par le biais de la combustion des graisses, pour fabriquer de la chaleur. Les ingrédients thermogéniques les plus populaires et efficaces dans les brûleurs de graisse comprennent la caféine, le thé vert et ses EGCG, et la capsaïcine présente dans les piments. Ils sont efficaces pour augmenter le métabolisme de base, réduire la faim et faciliter la mobilisation des graisses stockées.
Si les thermogéniques comptent parmi les ingrédients actifs les plus efficaces pour brûler des graisses, ils peuvent ne pas convenir à tout le monde. Les personnes sensibles à la caféine par exemple peuvent choisir de se tourner vers des ingrédients à tendance "lipotrope", qui vont aider le corps à fabriquer de l'énergie à partir des graisses sans stimuler le système nerveux. La carnitine, le CLA, le coleus et la choline comptent parmi ces ingrédients qui agissent en douceur et sans effet secondaire pour stimuler le phénomène de lipolyse.