在討論恐龍是否是恆溫動物之前，還要考慮一個主要問題，恐龍的體型大小不同。恐龍在進化的過程中分爲兩類—鳥臀目和蜥臀目。在恐龍數百萬年的進化歷史上，我們有理由相信不同的進化途徑可能會導致不同的體溫調節模式。總之，不是所有的恐龍都要有相同的代謝方式，代謝功能和其他方面一樣也隨着時間在進化。

體型巨大的恐龍不可能是溫血動物

現存動物的溫血性可能不適用於這些巨大的恐龍。如果恐龍是熱血動物，按照暴龍和蜥腳類恐龍的體型，它們的體溫可能非常容易過熱不能充分地釋放熱量。溫血動物需要大量的食物—這些會變成恆溫動物的熱量。經計算，一隻巨大的蜥腳類恐龍對食物的需求要比一隻同樣大的變溫動物多40％。而對於恐龍來說，滿足這種食物需求是不切實際的。

"高體溫"的冷血動物

古生物學家面臨的困惑是蜥腳類恐龍是如何成爲活躍的陸棲動物，但卻不是恆溫動物。這個問題的答案在於蜥腳類恐龍巨大的體型。在20世紀40年代晚期，美國古生物學家埃德溫科爾波特以及他的爬蟲學家同事雷蒙德考爾斯和查爾斯博格特通過一個實驗來測試鱷魚的體溫的耐受溫度。實驗對象是一羣活的、大小不同的鱷魚，他們讓鱷魚分別在陸地和水中奔跑，然後記錄下它們的體溫變化。實驗結果是，體型大的鱷魚的體溫上升或是冷卻的速度比小鱷魚要慢。通過這項實驗這個小組推測出一個公式，它們基於變溫爬行動物的體重，推算出體溫規律。

如果把這個公式運用到體型不同的變溫恐龍身上，恐龍專家科爾波特想看看會發生什麼。他發現最大的恐龍，尤其是蜥腳類恐龍，由於環境的原因，會維持一個恆定的較高的體溫。即使不是溫血動物，一些恐龍還是具有熱血動物的優勢。一隻總是擁有適宜的體溫的恐龍比同等大小的溫血動物需要的食物更少。後來有其他的古生物學家和生物學家的研究結論也支持科爾波特的論斷。這些結論只憑借溫血動物的體重，不借助它們的新陳代謝機制，變溫動物的體溫也可以達到很高的溫度，並保持恆溫。

爲什麼恐龍是"高體溫"的"冷血動物"

恆溫性依賴於生理和環境因素的共同作用。恐龍喜愛溫和的氣候。對於巨大的恐龍，白天吸收的熱量可以保存好幾個小時。恐龍的體型越大，它從環境中吸收熱量或是通過代謝過程產生熱量的能力就越強。恐龍的脂肪層和腸道可能保持體熱。鳥腳亞目恐龍利用胃部去消化食物，由此會產生附帶的熱量。血液流動和循環路徑會把熱量從恐龍的體內傳到體表，多餘的熱量會蒸發掉，恐龍的體溫就不會過高。恐龍大面積的表面皮膚，包括長長的尾巴，都能起到蒸發過多熱量的作用。肺泡。魯腳亞目恐龍和蜥腳類恐龍的大量肺泡系統可以起到防止動物體溫過熱的作用。

以上所有的因素都使蜥腳類恐龍和其他大型恐龍在保持高體溫的同時，擁有冷血動物的代謝率。這裏"熱血動物"這個過時的概念起到了作用：如果這些動物保持了高體溫，即使它們並沒有自身產生熱量，那它們也不是"熱血動物"嗎？由此產生了另外一個推測；如果蜥腳類恐龍是溫血性動物，得益於活躍的新陳代謝機制，並且不需要像其他熱血動物一樣攝取大量的食物，那麼它們到底需要多少食物？199年，古生物學家弗蘭克帕拉迪諾詹姆斯斯保提拉和彼得道森提出，一隻大的溫血斯腳類恐龍可以每天消耗掉262公升和280千克植物—雖然分量很多，但是已經比溫血的恐龍喫掉的食物少很多了

單從體重上來看，我們是無法確定一隻動物到底是"熱血"還是冷血"的。很多大型恐龍都曾被假設成恆溫動物，這種觀念是基於恐龍一定是"冷血動物"的最初假設，但是大量的證據已經證明這個假設並不完全正確。恐龍骨骼的微觀研究顯示，恐龍的體型無論大小，它們的生長率都很快，這點很像哺乳動物和鳥類。恐龍的解剖學顯示了至少在較年輕的恐龍中，它們的生活方式很活躍。在中生代時期的環境裏，恐龍可能會有季節性的代謝變化。此外，並不是所有的恐龍擁有巨大的體型，那麼，那些小型或中型的恐龍是怎樣維持一個高的代謝率呢？

介於"中間水平"的溫血動物

1990年，美國古生物學家詹姆斯法洛對種種證據進行覈實，得出的結論是恐龍很可能是"中間水平的溫血動物＂"，它們的代謝率可能隨着它們的生活不斷變化，剛開始是迅速生長的溫血動物，如果它們的體型允許就漸漸變成了恆溫動物。法洛還認爲一些中型或者大型恐龍，尤其是獸腳亞目恐龍，可能或多或少算是"熱血動物"。法洛認爲我們沒有必要一定要把恐龍劃分爲到底是變溫動物還是溫血動物，他建議也許我們應該把恐龍當作一種"絕妙的爬行動物"—它們的生活方式既不適合爬行動物也不適合哺乳動物和鳥類。總之，現存動物的代謝方式不是唯一可能存在的代謝方式。此外，並不是所有的恐龍的代謝方式都相同，體型大的恐龍可能比小型恐龍的代謝方式各不相同，新陳代謝方式也隨着時間而變化。

關於恐龍新陳代謝的爭議一直在繼續。其中最有說服力的說法來自古生物學家凱文帕迪恩和約翰奧爾納，他們認爲恐龍是中級或者更高級別的恆溫動物，並且把恐龍的進化作爲一個關鍵點。因爲在脊椎動物的化石中沒有發現所謂的"靈丹妙藥"來調控體溫。帕德恩和奧爾納認爲應該遵循生理學特徵從分化枝的基本成員中區分更多衍生的恐龍。這些特點表明恐龍的代謝過程更像鳥類和哺乳動物而不是鱷魚，代謝方式朝着高代謝率和快速生長率的趨勢發展，因此恐龍在脊椎動物中特立獨行地存在着。