通常鱼类是冷血的，它们的体温受到周围环境的控制，但金枪鱼有一套特殊的由动脉和静脉组成的交织在一起的体内热量交换器。冷的、含氧量丰富的血液通过动脉和血管网从鳃部流到组织。和动脉平行并与动脉网交织的是静脉网，在静脉系统中，暖的、无氧的血液从器官和组织中被带回鳃中。因为动脉和静脉是互相交织、紧密接触的，热量将从静脉中较暖的血液中输送到动脉中较冷的血液中。

大多数鱼类的热量都从鳃部直接散发掉了，但对金枪鱼，热量几乎没有损失，金枪鱼能巧妙的利用自身肌肉收缩所产生的热量来加热流入的血液。当血液由腮部到达金枪鱼体内的时候，它的温度几乎与体内组织的温度一样了。这种热量交换是如此有效，以致曾测量出金枪鱼的体内中心的温度比周围海水温度高出10℃～20℃。科学家们推测升高体温能使金枪鱼食物消化过程中保持较高的代谢速率，从而使红肌能更快地收缩，也可以加速乳糖的分解。当金枪鱼的体温变得过高时，也可以部分地关闭这种热量交换器，或者游到更冷的水层以避免身体过热。