Regionale endothermie, het behoud van metabolische warmte door vasculaire tegenstroomwarmtewisselaars om de temperatuur te verhogen van de traag-trekkende bewegingsspieren, ogen en hersenen, of ingewanden, is onafhankelijk geëvolueerd bij verschillende vislijnen, waaronder lamnide haaien, baarsvissen, en tonijnen. Het zijn grote, actieve, pelagische soorten met een hoge energiebehoefte die over lange afstanden migreren en zich verticaal in de waterkolom voortbewegen, waardoor zij met verschillende watertemperaturen in aanraking komen. Na een overzicht van het voorkomen van endothermie bij vissen, wordt het bewijs voor twee veronderstelde voordelen van endothermie bij vissen, thermische niche uitbreiding en verbetering van aërobe zwemprestaties, geanalyseerd aan de hand van fylogenetische vergelijkingen tussen endotherme vissen en hun ectotherme verwanten. Uitbreiding van de thermische niche wordt ondersteund door het in kaart brengen van endotherme kenmerken op fylogenieën en door het combineren van informatie over de thermische niche van bestaande soorten, het fossielenbestand, en paleoceanografische omstandigheden gedurende de tijd dat endotherme vissen uitstierven. Het is echter moeilijk om aan te tonen dat endothermie nodig was voor de uitbreiding van de niche, en andere aanpassingen dan endothermie zijn noodzakelijk voor het herhaaldelijk duiken onder de thermocline. Hoewel de convergente evolutie van het vermogen om de trage, oxidatieve spiertemperaturen van de voortbewegingsspieren te verhogen een selectief voordeel voor die eigenschap suggereert, bieden vergelijkingen van tonijnen en hun ectotherme zustersoorten (makrelen en bonito’s) geen directe ondersteuning voor de hypothese dat endothermie resulteert in verhoogde aerobe zwemsnelheden, traag-oxidatieve spierkracht, of energetische efficiëntie. Endothermie wordt geassocieerd met een hogere standaard metabolische snelheid, die het gevolg kan zijn van de hoge aërobe capaciteiten die deze prestatiebevorderende vissen nodig hebben om vele aërobe activiteiten tegelijk uit te voeren. Een hoge standaard metabolische snelheid geeft aan dat de voordelen van endothermie kunnen worden gecompenseerd door aanzienlijke energetische kosten.