1. Huddling: Ez az elsődleges védelem a hideg ellen. Masszív csoportokban gyűlnek össze, úgynevezett "Huddles", ahol szorosan össze vannak csomagolva, megosztva a testhőt. A pingvinek a kóbor közepén forognak a kívülről, biztosítva, hogy mindenki lehetőséget kapjon a bemelegedésre.
2. Sűrű toll: Hihetetlenül sűrű, átfedő tollak vannak, amelyek csapdába ejtik a szigetelő levegőt. Tolluk szintén vízálló, és a leghidegebb körülmények között is szárazon tartják őket.
3. Vastag zsírréteg: A császár pingvinek vastag rétege van a bőrük alatt, ami egy másik szigetelési rétegként működik. Ez a bubber energiatartalékot is biztosít számukra a hosszú, hideg tél alatt.
4. Ellenáramú hőcserélő: Van egy speciális keringési rendszerük, amely lehetővé teszi számukra a hő megőrzését. Az artériák, amelyek meleg vért hordoznak a végtagjaikhoz, a vénák közelében futnak, amelyek hideg vért hordoznak a szívükbe. Ez a hőcsere minimalizálja a testből származó hőveszteséget.
5. Speciális légzés: Légzőrendszerüket adaptálják a hő megőrzéséhez. Meleg levegőt kilégznek, amely az orruk körül egy nedvességrétegbe konden. Ez a nedvesség csapdába ejti, megakadályozva, hogy elmeneküljön.
6. "Hővesztés" zónák: A lábukon és a szemük körül kicsi, nem érzékeny területek vannak, amelyeket kifejezetten adaptálnak a hő elvesztésére. Ez lehetővé teszi számukra, hogy felszabadítsák a felesleges hőt, megakadályozva őket a túlmelegedésben.
7. Fészkelő viselkedés: A tenyésztési szezonban a pingvin női császár egyetlen tojást fektet, és a férfi gondozásában hagyja. A hím ezután 64-65 napig inkubálja a tojást, és melegen tartja a hasán lévő bőr redője alatt. Ez idő alatt a hím pingvinek összecsapnak a testhőmérsékletük fenntartása érdekében.
Ezek a kombinált adaptációk lehetővé teszik a császár pingvinek számára, hogy ellenálljanak a Föld legszélsőségesebb hidegének, túlélve a hőmérsékletet jóval a fagyasztás alatt, sőt még a hóviharok alatt is.