A hőstressz ugyanakkor nem egyszerűen magas hőmérsékletet jelent, hanem valódi stresszállapot. Aktiválódik a szimpatikus idegrendszer -mellékvesevelő rendszer (SAM), valamint a hipotalamusz–hipofízis–mellékvesekéreg (HPA) tengely. Az akut stresszreakció rövid távon az állat túlélését szolgálja, a tartós, krónikussá váló hőstressz azonban már jelentősen módosítja a hormonháztartást, az anyagcserét, az immunrendszer működését és a szaporodásbiológiai teljesítményt.
A fokozott légzés miatt respiratorikus alkalózis alakulhat ki, ami a kalciumháztartást is befolyásolja. Kérődzőknél emellett különösen fontos a bendő működésének változása. A csökkenő kérődzési idő, a kevesebb nyáltermelés és a takarmányfelvétel megváltozása egyaránt hozzájárulhat a bendő pH-jának csökkenéséhez, és a bendőacidózis kockázatának növekedéséhez.

Itt nagyon könnyű egy negatív spirálba kerülni. A tehén hőségben kevesebbet eszik, ezért a napi takarmányadagot gyakran energiadúsabbá próbáljuk tenni. Ez azonban kérődzőknél fokozottan növelheti a bendőacidózis kockázatát.
A hőstressz az egész szervezetet érinti
Sejtszinten az egyik legfontosabb következmény az oxidatív stressz. A fokozott energiaigény és a mitokondriális aktivitás miatt több oxigén eredetű reaktív gyök (Reactive Oxygen Species, ROS) képződik, miközben egy idő után kimerülhet a szervezet természetes antioxidáns kapacitása. Ilyenkor károsodhatnak a sejtek, a sejtmembránok és a nukleinsavak is.
A hőstressz az energiaforgalmat is jelentősen átrendezi. Ha csökken a takarmányfelvétel, és ehhez még emésztési zavar is társul, akkor egyre kevesebb hasznosítható tápanyag jut a szervezetbe. Tejtermelő teheneknél mindez tovább ronthatja az energiaegyensúlyt, illetve fokozhatja a negatív energiamérleg kialakulásának kockázatát, ami rövid és hosszú távon is komoly problémákat okozhat..
Érdemes megemlíteni a sejtszintű védekezési mechanizmust, a hősokkfehérjék, vagyis a HSP-k működését. Ezek többek között a hő hatására károsodott fehérjék újrahajtogatásában vesznek részt. A kutatók ezért ma már a hősokkfehérjéket indikátorként is vizsgálják a hőstressz kutatásában.

Tartós hőstressz hatására az immunrendszer működése is kedvezőtlenül változik. A stresszválasz során aktiválódó HPA-tengely és a kortizol tartós hatása immunszuppresszióhoz vezethet. Az állat fogékonyabbá válik bizonyos betegségekre, és nemcsak az a probléma, hogy könnyebben betegszik meg, hanem az is, hogy nehezebben gyógyul fel. Gyakoribbá válhat többek között például a tőgygyulladás, a méhgyulladás, a fiatal állatok légzőszervi és emésztőszervi megbetegedései.
Az immunrendszer működése a vakcinázások szempontjából is fontos. Hőstressz alatt előfordulhat, hogy egy jól időzített és megfelelően végrehajtott vakcinázás sem vált ki olyan erős immunválaszt, mint optimális körülmények között.
A bélhám integritása is sérülhet, ami az úgynevezett „szivárgó bél” (leaking gut) kialakulásához vezethet. Ilyenkor a bélfal áteresztőképessége megváltozik, és mikrobiális eredetű molekulák, például lipopoliszacharidok (LPS), azaz endotoxinok kerülhetnek a keringésbe.



