Regional endotermi, bevarelse af metabolisk varme ved hjælp af vaskulære modstrømsvarmevekslere til at hæve temperaturen i de langsomt bevægelige lokomotoriske muskler, øjne og hjerne eller indvolde, har udviklet sig uafhængigt af hinanden blandt flere fiskeslægter, herunder lamnide hajer, billfishes og tunfisk. Alle er store, aktive, pelagiske arter med et stort energibehov, der vandrer over store afstande og bevæger sig vertikalt i vandsøjlen og dermed møder en række forskellige vandtemperaturer. Efter at have opsummeret forekomsten af endotermi blandt fisk, analyseres beviserne for to formodede fordele ved endotermi hos fisk, nemlig udvidelse af termiske nicher og forbedring af aerobe svømmeevner, ved hjælp af fylogenetiske sammenligninger mellem endoterme fisk og deres ektoterme slægtninge. Udvidelse af den termiske niche understøttes ved at kortlægge endoterme karakterer på fylogenier og ved at kombinere oplysninger om de eksisterende arters termiske niche, de fossile optegnelser og de palæoceanografiske forhold i den tid, hvor endoterme fisk udstrålede. Det er imidlertid vanskeligt at påvise, at endotermi var nødvendig for nicheudvidelsen, og andre tilpasninger end end endotermi er nødvendige for gentagne dykninger under termoklinen. Selv om den konvergerende evolution af evnen til at hæve temperaturen i langsomt koblede, oxidative lokomotoriske muskler tyder på en selektiv fordel for denne egenskab, giver sammenligninger af tunfisk og deres ektoterme søsterarter (makreller og bonitos) ingen direkte støtte til hypotesen om, at endotermi resulterer i øget aerob svømmehastighed, langsomt-oxidativ muskelkraft eller energimæssig effektivitet. Endotermi er forbundet med højere standardmetaboliske hastigheder, hvilket kan skyldes den høje aerobe kapacitet, som disse højtydende fisk har brug for til at udføre mange aerobe aktiviteter på samme tid. Et højt standardstofskifte indikerer, at fordelene ved endotermi kan blive opvejet af betydelige energimæssige omkostninger.