Материалы, которыми располагает современная наука, только приближают нас к пониманию псизрофилии микроорганизмов как генетически детерминированной адаптации, направленной на сохранение активной жизнедеятельности в условиях минимального обеспечения тепловой энергией. Нижний температурный предел роста психрофилов в среднем для всей группы сдвинут к нижнему концу температурной шкалы на 15-20° по сравнению с минимальными температурами мезофилов. Адаптация может переходить в крайность у облигатно психрофильных форм, когда действие даже умеренных температур принимает необратимо повреждающий характер. Специфические цитоморфологические особенности клеток , как показатели психрофилии, не обнаружены. Вместе с тем отмечена повышенная чувствительность многих клеточных структур к нагреванию в противоположность высокой стабильности при охлаждении. Функциональная приспособленность психрофилов к низким температурам реализуется по нескольким каналам, на которых только немногие получили теоретическое толкование и достаточное экспериментальное подтверждение.

Физиологически психрофилы отличаются от мезофилов меньшей чувствительностью метаболитических процессов к снижению температуры, более высоким уровнем накопления и расхода эндогенных резервных веществ, особенностями низкотемпературного липидного обмена, повышенной сохранностью проницаемости цитоплазматической мембраны для активного транспорта субстратов из охлажденных сред, способностью ферментных систем и рибосом функционаровать при низких температурах и раядом других моментов Та сторона психрофилии которая выражается в установлении низких максимальных температур роста, может обеспечиваться присутствием термочувствительных ферментов и их инактивацией, ингибированием мезанизма синтеза белка, нестабильностью РНК, изменением проницаемости цитоплазматической мембраны при повышенных температурах, нарушением структурной целостности клеточной стенки, повреждением систем регуляции метаболизма или другими, по большей части наидентифицированными детерминантами. Современное состояние теории психрофилии убедительно свидетельствует о необходимости дальнейшего интенсивного накопления сведений, которые помогут воссоздать полную картину механизмов, обусловливающих и контролирующих психрофилию микроорганизмов.