1. Huddling: Dette er deres primære forsvar mot kulden. De samles i massive grupper, kalt "Huddles", der de pakker seg tett sammen og deler kroppsvarme. Pingvinene i midten av kosen roterer med de på utsiden, og sikrer at alle får en sjanse til å varme opp.
2. Tette fjær: De har utrolig tette, overlappende fjær som feller et lag med isolerende luft. Fjærene deres er også vanntette, og holder dem tørre selv under de kaldeste forhold.
3. Tykt lag av fett: Keiserpingviner har et tykt lag med spekk under huden, som fungerer som et annet lag med isolasjon. Denne spekken gir også energireserver for dem i løpet av de lange, kalde vintrene.
4. Motstrøm varmeutveksling: De har et spesialisert sirkulasjonssystem som lar dem spare varme. Arterier som bærer varmt blod til ekstremitetene, løper nær venene som bærer kaldt blod tilbake til hjertet. Denne varmeutvekslingen minimerer varmetapet fra kroppen.
5. Spesialisert pust: Åndedrettssystemet deres er tilpasset for å spare varme. De puster ut varm luft, som kondenserer til et lag med fuktighet rundt neseborene. Denne fuktigheten feller varme og forhindrer at den slipper unna.
6. "Heat-Loss" -soner: De har små, ufulle områder på føttene og rundt øynene som er spesielt tilpasset for å miste varmen. Dette lar dem frigjøre overflødig varme, og forhindrer dem i å overopphetes.
7. Hekkende oppførsel: I hekkesesongen legger den kvinnelige keiserpingvinen et enkelt egg og etterlater det i omsorgen for hannen. Hannen vil deretter inkubere egget i 64-65 dager, og holde det varmt under en hudfold på magen. I løpet av denne tiden vil de mannlige pingvinene klynge seg sammen for å opprettholde sin egen kroppstemperatur.
Disse kombinerte tilpasningene lar keiserpingviner tåle noe av det mest ekstreme kulde på jorden, overlever temperaturer godt under frysing og til og med modig snøstormer.