Sentido ligado exclusivamente à pele e suas altíssimas terminações nervosas. Com ele podemos perceber se algo está quente, frio e todas as mudanças de temperatura.

Refere-se à percepção das alterações térmicas do ambiente, geralmente incluído no sentido do tato. 

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A percepção térmica é fortemente alterada pela temperatura interna do organismo e podem ser alterados por inúmeras doenças. Tanto a febre quanto a hipotermia aumentam muito a sensibilidade ao frio.

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As variações térmicas, são discriminadas por pelo menos três tipos de receptores sensoriais: receptores do frio (Corpúsculo de Krause), do calor (Corpúsculo de Ruffini) e até dor (terminações nervosas livres). Os receptores de dor são estimulados apenas pelos graus extremos de calor ou frio, identificando as sensações de "frio congelante" e de "calor escaldante" com o objetivo de mobilizar o organismo a se esquivar ou se proteger da origem desse estímulo. 

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Os receptores de frio e de calor estão localizados imediatamente abaixo da pele e espalhados pelo corpo todo inclusive na boca, nariz e orelha. Cada um deles tem um diâmetro estimulatório de 1 milímetro. Na maior parte das áreas do corpo há três a dez vezes mais receptores de frio que receptores de calor. A área mais sensível com 15 a 25 receptores de frio por cm² são os lábios, enquanto os dedos possuem apenas 3 a 5 receptores de frio por cm² e certas áreas mais amplas do tronco possuem menos de 1 receptor de frio por cm².