Alguns animais, tais como esquilos, marmotas e hamsters, apresentam a incrível habilidade de hibernar. Esse processo, bastante comum em áreas frias, caracteriza-se pela diminuição do metabolismo do animal para passar por um longo período de letargia, que pode durar semanas e até mesmo meses.
Na hibernação, diversos processos ocorrem no organismo do animal a fim de que os gastos energéticos sejam diminuídos e que ele possa enfrentar uma situação climática desagradável. Esse processo ocorre durante o inverno e possibilita que o ser vivo não sofra com as baixas temperaturas nem com a escassez de alimento, muito comum nessa época do ano.
Para diminuir os gastos energéticos, o organismo dos animais hibernantes apresenta a incrível capacidade de reduzir sua atividade metabólica e entrar em um sono profundo. Esses organismos também são capazes de diminuir seu fluxo sanguíneo, os batimentos cardíacos e até mesmo a sua temperatura.
A temperatura de um animal hibernante durante o processo de hibernação fica bastante similar à temperatura do meio em que se situa, podendo atingir até aproximadamente 5º C. Muitos autores não consideram o urso como um animal hibernante porque a sua temperatura não cai tão bruscamente como a de outros animais.
Antes de iniciar o processo de hibernação, os seres hibernantes entram em uma fase conhecida como pré-hibernação. Durante esse período, o animal, a depender da espécie, armazena alimento ou se alimenta de maneira exagerada para conseguir acumular lipídios em seu corpo.
Após a pré-hibernação, os animais hibernantes começam uma fase de grande inatividade e redução das taxas metabólicas. Durante a hibernação propriamente dita, os animais acordam apenas para realizar algumas atividades, como urinar. Para manter o organismo funcionando durante essa etapa, lipídios são quebrados para gerar energia.
Após o fim do inverno e o início da primavera, a maioria dos organismos hibernantes volta à sua atividade normal. Para isso, ocorre a oxidação das reservas de gordura marrom para que seja liberada energia em quantidade suficiente para que a temperatura normal seja restabelecida, assim como as taxas metabólicas.
A hibernação, portanto, garante que os organismos consigam sobreviver em condições adversas sem precisar recorrer, por exemplo, à migração. A capacidade que um organismo apresenta de alterar seu funcionamento como resposta às condições ambientais é chamada de plasticidade fenotípica.