כשקריר וחורפי בחוץ אפשר לפעמים רק לקנא בחיות שנכנסות לתרדמת חורף ומתעוררות רק עם בוא האביב. לא מעט יונקים, זוחלים, כמה מיני ציפורים ואפילו חרקים כמו מושית השבע, הידועה יותר בשם פרת משה רבנו, נמנעים מהקור ושוקעים בתרדמת חורף, שבמהלכה הם מאטים את קצב הלב ובדרך כלל גם מורידים את טמפרטורת הגוף שלהם. שנת החורף חשובה לבעלי החיים האלה שכן בלעדיה רבים מהם יקפאו למוות או יתקשו לשרוד בשל המחסור במזון בעונת החורף.

אחת החיות המפורסמות בשנת החורף שלהן היא הדוב. דובי גריזלי, דובים שחורים ודובים נוספים החיים באזורים קרים נכנסים למאורה בתחילת החורף, שוקעים בשינה ומתעוררים שוב רק עם בוא האביב. שנתם של הדובים בחורף נחשבת קלה יחסית ונקראת טוֹרְפּוֹר. חום גופם יורד רק מעט, והם מסוגלים להתעורר אם מישהו מפר את שנתם. בעלי חיים אחרים מאטים את הפעילות בתאים שלהם עד שהיא נפסקת כמעט לחלוטין ומפחיתים מטמפרטורת הגוף שלהם באופן קיצוני. סנאי הקרקע, למשל, יכול להוריד את טמפרטורת הגוף שלו לשלוש מעלות מתחת לאפס, ואצל צפרדע העץ הלב מפסיק לפעום והדם קופא.

בשנים האחרונות מנסים החוקרים להבין את הפיזיולוגיה המיוחדת של הדובים בתרדמתם. ההשערה היא כי אם יפענחו את הסודות האבולוציוניים שמאפשרים לדובים לשכב ללא תנועה במשך עונה שלמה מבלי לאכול ולשתות, יוכלו להפיק מכך תובנות באשר לתחלואה האנושית והטיפול בה. בנוסף לכך מקווים החוקרים למצוא דרכים לסייע לאסטרונאוטים להחזיק מעמד בטיסות ארוכות בחלל במצב שהוא דמוי תרדמת חורף. תקופת תרדמת החורף של הדובים היא כ-7-5 חודשים שבהם הם אינם אוכלים, אינם שותים ואינם עושים את צרכיהם. החוקרים מצאו כי צריכת החמצן של הדובים צונחת בכ-25% ויחד עימה פוחת חילוף החומרים וקצב הלב יורד. בנוסף לכך נמצא כי טסיות הדם של הדובים נעשות דביקות פחות ופועלות כמדלל דם טבעי, אולי כדי למנוע היווצרות קרישי דם עקב חוסר הפעילות הממושך. בעזרת כל אלו מתגוננים הדובים מפני אובדן מסת שריר ועצם, פצעי לחץ והידרדרות בתפקוד הלב. אחת התובנות העולות מהמחקרים על תרדמת חורף מיושמת כבר היום: הפחתת טמפרטורה של הגוף כדי לסייע בטיפול בחולים עם פגיעות מוחיות ולמנוע פגיעות מוחיות במקרים של דום לב.

בארץ נמים עטלפי החרקים את תנומת החורף. כדי לאפשר ליונקים המעופפים שינה בטוחה ונטולת הפרעות נסגרות מדי שנה ברחבי הארץ כמה וכמה מערות הידועות כאתרי הלינה שלהם. בשנים האחרונות עקבו חוקרים מאוניברסיטת תל אביב אחר שני זני עטלפי חרקים בישראל ומצאו כי הם נכנסים למצב של תרדמת חורף במערות בטמפרטורה גבוהה יחסית של 20 מעלות. המחקר חשף למעשה מין ייחודי של יונקים ששוקע בתרדמת חורף בתנאי מזג אוויר חמים יחסית ולא רק בתנאי מזג אוויר קיצוניים, כפי שהיה ידוע עד כה. עוד מצאו החוקרים כי בניגוד לתרדמת החורף של מרבית היונקים, עטלפי החרקים בארץ דווקא שומרים על חום גוף גבוה אך מצמצמים את צריכת האנרגיה שלהם באופן משמעותי, וזאת בניגוד לסברה שהייתה קיימת עד כה שלפיה הפחתת הטמפרטורה של הגוף הכרחית לצמצום צריכת האנרגיה. עד לאחרונה סברו החוקרים שהיונקים היחידים בארץ ששוקעים בתרדמת חורף הם קיפודים. התגלית המעניינת על שנת החורף של עטלפי החרקים האלה מעלה את האפשרות כי ייתכן שקיימים מיני יונקים נוספים הנכנסים לתרדמת חורף באקלים החם בישראל.

בשנים האחרונות יש דיווחים על שינויים בשנת החורף של החיות בשל שינויי האקלים, שינויים המפרים את התזמון של המערכות האקולוגיות ובכך מסכנים אותן. בהרי הרוקי בקנדה, למשל, דווח על התקצרות משך שנת החורף של דובי הגריזלי. בתקופת החורף יולדות נקבות הדובים את הגורים ומתחילות לגדל אותם. החוקרים מצאו כי הדובים נכנסים למאורותיהם לקראת תרדמת חורף עם התמעטות המזון בסביבתם ומתעוררים משנתם בשל עליית הטמפרטורות באביב. החשש הוא כי התארכות זמני הסתיו והקדמת האביב מביאות לקיצור זמני תנומת החורף. עקב כך נקבות הדובים וגוריהן הרכים יוצאים מוקדם יותר מהמאורות, בזמן שבו הגורים עדיין קטנים וחלשים יותר, ולכן חשופים יותר למוות בידי בני אדם או דובים אחרים.