Soğuk ortamda yapılan egzersizlerin getireceği en büyük problemler hipotermi ile başlar. Aktivitenin yapıldığı ortamın ısısının düşük, rutubetinin yüksek ve havanın rüzgârlı oluşu hipotermi riskini artırır. Soğuk ortamda yapılan egzersizlerde dikkat edilmesi gereken noktalar egzersizin yapıldığı alana göre değişmektedir. Soğuk ortamda yapılan sportif aktiviteleri kapalı alanda yapılan egzersizler ve açık alanda yapılan egzersizler olarak ikiye ayırabiliriz. Kapalı alanlarda yapılan egzersizlerde ortam ısısı açık havaya nazaran daha durağan, ortamda yağmur, kar gibi nedenlerden dolayı ıslanma riski daha az, uygun giysilerin seçilebilme ve değiştirilebilme imkanı daha yüksek, egzersiz ile ısı oluşumunun katkısı daha fazla, istendiğinde egzersizi sonlandırabilme olanakları vardır. Soğuk ortamda sportif aktivite için ayrılan alanlarda yapılan aktivitelerde, kış sporları da dahil olmak üzere hipotermiye bağlı problemler çok fazla görülmez.
Arazi şartlarında yapılan yürüyüş, dağcılık, kır koşusu, dalış ve dağda kayak esnasında soğuk yaralanmaları oldukça büyük risk taşırlar ve hatta ölüm bile meydana gelebilir. Aktivitenin yapıldığı ortamın ısısı, nemi ve rüzgarın hızı vücut iç ısısının korunmasında önemlidir. Benzer koşullarda, aynı ağırlıktaki kişilerden, uzun boylu olanların hipotermi riski daha fazladır. Uzun süreli aktivitelerin sonlarına doğru hız kesme, sürati azaltma da hipotermi riskini artırır. Soğuk ortamda yapılan aktiviteler esnasında giyilen kıyafetler de önemlidir. Vücuttan ısı kaybını önleyici malzemeler kullanılmalıdır. Rüzgârlı havalarda ısı kaybı fazla olacağından rüzgârlık kullanımı önemlidir. Soğuk ve yağmurlu havalarda yağmurluk kullanımı da aynı şekilde ısı kaybını önlemede yararlı olur.
Soğuk havada yapılan egzersizlerde solunum sisteminden ısı ve sıvı kaybı çok olmaktadır. Çok soğuk havada bile, solunan hava soluk yolundan içeri girdiğinden itibaren ısıtılmaya başlar ve bronşlara geldiğinde 26–32 dereceye kadar ısıtılabilir. Ortam ısısındaki çok büyük değişikliklere rağmen solunan hava vücut ısısına yaklaştırılmaktadır.
Soğuk havada yapılan egzersizlerde üşümemek için çok kalın ve hava geçirmez malzemeler kullanılması ve başlıklar kullanılması vücut iç ısısının artmasına neden olabilir. Egzersiz esnasında baş bölgesinden ısı kaybı % 25–30 civarındadır. Sadece başın açık olması bile ısı çarpmasına bağlı problemlerin görülmesini engelleyebilir. Aynı şekilde çok soğuk ortamlarda başın uygun başlıklarla kapatılması hipotermi riskini azaltır.
Suda ısı kaybı, karada yapılan egzersizlere göre 25 kat daha fazladır. Bu nedenle soğuk hava ve suda yapılan egzersizlerde hipotermi riski daha büyüktür. Ayrıca yüksek nem oranı ve rüzgâr da hipotermi riskini artırır. Soğuk suda (18 derece) yapılan bir yüzme, daha yüksek ısıda (26 derece) yapılan aynı hızdaki yüzmeye oranla daha fazla oksijen sarfına neden olur. Vücut iç ısısı daha düşüktür. 23 derecelik bir suda dalgıç korumasız bir şekilde dalarsa, fazla ısı kaybından rahatsız olur ve kısa bir süre sonra iç ısıyı artırmak için titremeye başlar. Verimi azalır.
Soğuk ortamda yapılan egzersizlerde vücut iç ısısı sabit tutulamazsa performansta düşüş başlar. İç ısıdaki 1 derecelik azalma aerobik kapasiteyi % 5–6 oranında azaltır.
Soğuk ortamda kas tonusu artar, kas viskozitesi artar, kas kasılma süresi uzar, antagonist kasların gevşeme süresi uzar, sinir iletisi yavaşlar, refleks cevap süresi ve reaksiyon zamanı uzar, beceri ve koordinasyon bozulur ve kondisyon düşer.
Soğuk ortamda yapılan egzersizler esnasında vücutta fizyolojik ve davranışsal olarak bir takım değişiklikler oluşur. Deri damarları ısı kaybını azaltmak için fizyolojik olarak vasokonstriksiyona uğrar. Vücut kasları istemsiz olarak titreme ile ısı oluşumunu artırır. Terlemenin azalması ve deride kıl diplerindeki kasların kasılması da ısı kaybını azaltır. Ayrıca kahverengi yağ dokusu da ısı oluşumuna katkıda bulunur. Isı oluşumunun artırılması ve ısı kaybının azaltılmasına yönelik bu fizyolojik değişikliklerin yanı sıra ortama uygun giyinme, kapalı ve sıcak ortamda bulunma ve istemli kas hareketleri yaparak vücut ısısını artırma gibi bir takım davranışsal cevaplar görülür.
Bu fizyolojik ve davranışsal değişikliklerin yanı sıra vücutta soğuk ortama adaptasyon gelişir. Vücutta deri altı yağ dokusu artar. Kahverengi yağ dokusu artar ve buna bağlı gelişen titreme olmaksızın ısı üretimi kalitesinde artış olur. Vücutta izolasyon artırıcı tüyler artar ve soğuğa tolerans gelişir.
Soğuğa uyum antrenmanı yapmak (en az 10 gün), kas glikojen (şeker) depolarını doldurmak korunma amaçlı yapılacak şeylerden bazılarıdır. Enerji depolarının yeterliliği yorgunluğu geciktirir, temponun düşmesini engeller ki bu da metabolizmanın düşmemesine ve vücudun ısı üretmesine katkı sağlar.
Soğuk ortamda egzersiz yaparken ısı kaybını önleyici tedbirlerin alınması gereklidir. Bu tedbirler egzersizin verimi ve vücut sağlığının korunması açısından oldukça önemlidir. Soğuk hava şartlarında spor yapılırken;