L’organisme s’adapta al fred ambiental activant mecanismes oposats als que es posen en marxa davant de la calor. Els més importants són un increment de la freqüència cardíaca; una redistribució del flux sanguini, de manera que s’incrementa el dels òrgans i teixits més interns, particularment els vitals, com el cervell, el fetge o els ronyons, i al mateix temps disminueix el dels teixits més superficials, que perden així menys calor; i la producció de contraccions musculars involuntàries que donen lloc a la sensació de tremolor.
Cal tenir en compte que durant l’exercici físic s’incrementen les necessitats energètiques de l’organisme. Per aquesta raó, el fred suposa un temps més llarg d’adaptació de l’organisme a l’exercici físic. Tanmateix, si el fred és intens, a més d’una insuficient adaptació de l’organisme a l’exercici físic, es poden produir altres trastorns, com ara lesions o accidents provocats per l’entumiment d’una determinada regió musculoesquelètica, la congelació d’una extremitat, o un ràpid esgotament, anomenat col·lapse per fred, que es manifesta per alentiment i entorpiment de la marxa, inestabilitat, debilitat muscular i deteriorament de la funció cerebral, i que es produeix quan la temperatura dels òrgans vitals es troba per sota dels 35°C.
La millor manera de prevenir aquests trastorns és prolongar la durada de la fase d’escalfament, amb la qual cosa l’organisme s’adapta millor a l’exercici físic i s’evita la sensació d’entumiment; també és fonamental fer servir una indumentària adient.
En cas de fred no excessiu, és a dir, quan la temperatura ambiental es troba per sobre de 0°C, la fase d’escalfament ha de comprendre, pel cap baix, uns 20 minuts. Així mateix, és convenient portar diverses peces de vestir; les més internes han d’ésser de tela que pugui absorbir la sudoració que es produeix en incrementar-se la temperatura corporal amb l’exercici físic, i la peça més superficial s’ha de procurar que sigui de material aïllant, per exemple de fibra sintètica, per tal d’evitar el pas de la humitat externa.
Si les temperatures externes són inferiors a 0°C, la fase d’escalfament haurà de superar, en canvi, els 30 minuts. És convenient, a més de portar diverses peces de roba, que la més externa sigui prou gruixuda per a frenar el pas dels corrents d’aire fred. D’altra banda, en aquestes circumstàncies cal fer especial atenció a prevenir un eventual col·lapse per fred i la congelació. El col·lapse per fred es pot detectar inicialment per la presència d’un deteriorament més o menys sobtat de les facultats mentals, i es pot prevenir si en aquestes fases es troba un aixopluc i s’ingereixen aliments calents. La congelació, per la seva banda, es manifesta inicialment per entumiment i insensibilitat cutània, i es produeix quan la temperatura d’una determinada zona de la pell disminueix per sota de — 1°C; en aquestes fases, es pot prevenir escalfant la zona afectada amb aigua calenta o aire expirat, o posant-la en contacte amb altres parts del propi cos —per exemple posant les mans a les aixelles— o amb el cos d’altres persones.
Els efectes nocius del fred sobre l’organisme es produeixen amb molta major rapidesa i gravetat en cas de submersió en aigües fredes, ja que l’aigua absorbeix la calor amb més velocitat que l’aire. Per això alguns trastorns greus ocasionats per una immersió sobtada accidental o voluntària en aigües fredes, com ara espasmes de laringe, arrítmies cardíaques, panteix involuntari i inhalació consegüent d’aigua, o col·lapse per fred, es donen amb certa freqüència en nedadors, navegants i excursionistes. La millor prevenció d’aquests trastorns és evitar submergir-se en aigües a temperatura molt baixa, per exemple inferior a 10 o 12°C, o bé no fer-ho bruscament sinó a poc a poc, al mateix temps que es comprova que es pot mantenir un adequat ritme i expansió respiratoris.
Totes aquestes mesures preventives estan especialment recomanades a les persones més susceptibles als efectes del fred durant la realització d’exercicis físics, com els nens, els vells i les persones que pateixen malalties cardiorespiratòries. Particularment, cal que aquells que pateixen angina de pit s’abstinguin d’efectuar esforços físics intensos en ambients de fred excessiu.