人體中主要有兩種顏色不同的脂肪細胞，即是白色脂肪與棕色脂肪，其中白色脂肪是堆積在皮下，負責儲存多餘的熱量，會引發肥胖;而棕色細胞則會燃燒脂肪，將其轉變成熱量，成爲人體保持體溫的重要關鍵。與白色細胞相比，棕色細胞;裏含有更多的粒線體，具有代謝能量的功能。
美國哈佛大學丹娜─法柏(Dana-Farber)癌症研究所的研究團隊從褐色細胞中篩選出一種在能量釋放過程─「檸檬酸循環」(TCA)中的代謝產物「琥珀酸」(succinate)，這種物質正是竭色細胞用來消耗熱量的「開關」。 研究後現，琥珀酸可以讓實驗鼠體內的褐色細胞局部溫度升高，透過飲用加入琥珀酸的水，可以讓吃高脂飼料的實驗鼠減重，避免肥胖。 研究團隊發現，大多數的琥珀酸會被同一個細胞所消耗，但也有一些琥珀酸會進入血液中，而血液中的琥珀酸會釋放一個關鍵的機制，促進肌肉的活動。
而在前面所說的「檸檬酸循環」(TCA)中，琥珀酸會被琥珀酸脫氫酶催化分解，產生活性氧分子(ROS)，進而促進褐色脂肪產生熱量。研究團隊認爲，琥珀酸聚集會導致琥珀酸脫氫酶的活性增加，從而提高活性氧水平，然後加熱量的燃燒，達到減少脂肪的目的。
但也有普林斯頓大學的學者指出，人體體內褐色脂肪比老鼠少很多，而且會隨着年齡的增長而減少，所以動物實驗產生透過激活褐色脂肪代謝過程來增加熱量消耗的塬理能否適用於人類，還有待後續實驗驗證。
棕色脂肪組織的活性由交感神經控制，交感神經末梢伸入棕色組織內，會分泌去甲基腎上腺素(norepinephrine，舊稱「正腎上腺素」)，刺激細胞分解脂肪轉化成熱量。交感神經是自律神經系統的一部份，負責調節內臟和肌肉因應內外環境的變化，例如冷熱。近年發表在《新英格蘭醫學期刊》、《臨牀研究期刊》等刊物的研究報告都顯示，氣溫降低時，棕色脂肪組織的活性會升高。
研究指出，連續六星期、每天2小時待在攝氏17度房間內，或是連續10天、每天留在攝氏15～16度的低溫環境6小時，棕色細胞活性會顯着增加。不過這些研究，都還只顯示棕色組織活性和低溫有關，尚無法闡明因果關係。
從食物來說，對交感神經有輕微刺激作用的化學物質，例如兒茶素和咖啡因，也可能提高棕色組織活性。
運動也是個好辦法，運動時人體會分泌去甲基腎上腺素、鳶尾素(irisin)等荷爾蒙，都能活化棕色脂肪細胞。運動也分部位，例如有專門鍛鍊上臂、腿部或胸腔的不同動作，不過截至目前，還沒有相關研究指出是否有哪種運動特別能刺激棕色脂肪。
棕色脂肪組織在成人極少，新生兒及冬眠動物較多，在新生兒主要分佈在肩胛間區、腋窩及頸後部等處。
棕色脂肪組織僅在人類嬰兒時期發揮作用。它們堆積在新生兒肩胛處，幫助維持體溫。隨着年齡增長，棕色脂肪會逐漸消失。最終，人體內只殘存少量棕色脂肪細胞，分佈於頸部和鎖骨。
