治療中的併發症

 伴隨低溫引起的生理變化，目標溫控治療過程中可能發生以下併發症。

心律不整

體溫低於35℃會阻斷心室間傳導，促發心房纖維顫動和心室纖維顫動。隨著體溫的降低，心跳速率也會下降、P-R和Q-T間期延長和寬的QRS波，若發生嚴重的心律不整，應終止低溫治療， 並儘速回溫。
研究發現，當ROSC病患接受目標溫控治療時，若發生新率低於50次/分的竇性心搏過緩，其死亡率較低且有較佳的神經學預後，故發生竇性心搏過緩時若血行動力學穩定，建議可密切觀察不須立即中止治療。

高血糖/低血糖

低溫會使胰島素分泌減少且會降低胰島素敏感性，產生糖質新生和肝醣分解，血糖因而上升；
回溫時，胰島素敏感性增加，若治療中的胰島素劑量沒有減少，則會造成低血糖。

感染

低溫會抑制促發性發炎細胞激素的分泌，當體溫低於35℃時，中性白血球和巨噬性白血球的活動會受抑制，若體溫低於33℃，白血球的化學趨向性、多形核白血球與單核球吞噬入侵異物的能力皆會降低。

出血

當體溫每下降1℃，凝血因子的功能會降低約10%。而當體溫降至34℃時，則會影響凝血集聯(coagulation cascade)，所以進行目標溫控治療時，應監測PT(prothrombin time)和APTT(activated partial thromboplastin time)。

體液及電解質不平衡

目標溫控治療中 ，因細胞內體液的轉移和腎小管功能障礙，皆可能會使鎂、鉀、鈣和磷離子流失，而低血鉀、低血鎂可能會導致心律不整。
血液中鉀、鎂、鈣等電解質變化於降溫誘導期，依體溫下降而降低，並於回溫期時隨體溫升溫而上升。

震顫

震顫和血管收縮為維持恆定中心體溫的代償機制。但因震顫會產熱，進而阻礙目標溫控治療的誘導及維持，可使用毛毯包裹身體及四肢，但效果有限，必要時可使用肌肉鬆弛劑、鴉片類製劑。

過度換氣

目標溫控治療會減少二氧化碳的生成及耗氧量，若維持與降溫前相同的呼吸器設定，則會導致過度換氣，進而引起腦血管收縮，因此治療中應監測動脈血液氣體分析，並依據動脈血中的二氧化碳調整呼吸器設定，以避免過度換氣。