Периферійні терморецептори діляться на холодові, які сприймають сигнали холоду, і теплові — сприймають сигнали тепла. Коли температура навколишнього середовища знаходиться в так званому "нейтральному" діапазоні, приблизно в районі 30 °С, то і теплові, і холодові рецептори працюють з мінімальною активністю. Активність терморецепторів зростає тим більше, чим сильніше відхилення від нейтрального діапазону. Розрізняють чотири типи аферентних сигналів від термочутливих рецепторів. При помірному зниженні температури, приблизно в діапазоні від 30 до 15 °С, активуються холодові рецептори, що суб'єктивно відчувається як прохолода або холод. При підвищенні температури середовища понад 30 °С збільшується активність теплових рецепторів, що відчувається як тепло або жар. Нижче 15 °С і вище 43 °с активуються не тільки терморецептори помірного тепла або холоду, але і больові рецептори, чутливі до екстремального жару або екстремального холоду, і до температурних відчуттів домішуються больові.
