Demam adalah peningkatan terkontrol diatas nilai normal seorang individu. Pengaturan suhu tubuh dilakukan oleh sel-sel saraf yang bersifat termosensitif dan terletak di preoptik atau bagian depan hypothalamus sebagai respon atas perubahan suhu dalam darah. Perubahan suhu ini selanjutnya akan mengarahkan hubungan persarafan dengan reseptor panas dan dingin yang terletak di kulit dan otot. Respon Termoregulator antara lain berupa: pengarahan kembali aliran darah dari dan ke kulit, peningkatan atau penurunan jumlah keringat, dan respon behavioral seperti mencari tempat yang lebih hangat atau lebih dingin. Suhu tubuh normal juga bervariasi dalam pola yang teratur setiap harinya. Irama suhu sirkadian ini, atau disebut juga variasi diurnal, berupa penurunanan temperatur di pagi hari dan 1 C lebih tinggi di sore hari.

 Demam diatur dengan cara yang sama seperti suhu tubuh normal dijaga pada lingkungan yang dingin, bedanya adalah pada saat demam, termostat (pengatur suhu) tubuh telah di set pada temperatur yang lebih tinggi.  Setting yang lebih tinggi ini terjadi sebagai respon terhadap adanya pirogen endogen termasuk diantaranya sitokin interleukin (IL-1) dan (IL-6), Tumor necrosing Factor (TNF) a, Interferon-s dan gamma. Leukosit terstimulasi, sel-sel lain yang menghasilkan lipid juga dapat berperan sebagai pirogen endogen.  Mediator lipid terbaik yang telah diteliti adalah prostaglandin E2. Sebagian besar molekul pirogen endogen gagal melewati sawar darah otak karena molekulnya terlampau besar. Namun demikian, organ-organ yang berada dekat di sekitar hipothalamus memiliki sedikit sawar darah otak, dan memungkinkan kontak neuronal dengan faktor yang bersirkulasi melalui kapiler yang terfenestrasi.

 Mikroba, toksin mikroba, atau produk mikroba lain adalah pirogen eksogen yang paling umum. Substansi ini adalah substansi asing yang datang dari luar tubuh, menstimulasi makrofag untuk menghasilkan pirogen endogen yang menyebabkan demam. Beberapa substansi yang dihasilkan tubuh bukan merupakan pirogen, namun dapat menstimulasi munculnya pirogen endogen. Substansi seperti ini diantaranya misalnya komplek antigen-entibodi pada pembentukan komplemen, komponen komplemen, produk limfosit, asam empedu dan metabolit steroid android. Endotoksin adalah sedikit dari substansi yang dapat langsung mempengaruhi termoregulasi di hipothalamus sembari menstimulasi munculnya pirogen endogen.