低体温療法とは、重症脳損傷患者に対して，全身の体温を33こ34℃まで低下させ，脳の代謝を下げることで脳保護を行う治療法。　

脳卒中など脳に損傷が起きるとしばしば体温が上昇するが，１～２℃の体温上昇でも脳のダメージは大きくなる。そこで，脳の酸素消費量を抑え，脳を保護するために低体温療法が用いられる。適応となりますのは脳梗塞急性期で，発症後５～６時間以内の場合に限られる。また，脳動脈瘤や頭部外傷，術中の脳血管遮断（虚血）などでも行われることがある。　低体温療法に伴う合併症として，心筋虚血，不整脈，免疫機能低下などがある。　保険診療における低体温療法は直腸温35℃以下の場合に算定するが，脳温を32～34℃に維持する重度脳障害患者への治療的低体温では算定できない。