在2004年，科学期刊《自然》公布的一份研究，叙述了一种早期暴龙超科物种，奇异帝龙，化石发现于中国的义县组。如同许多在义县组发现的恐龙，帝龙的身体有一层覆盖物，被认为是种原始羽毛。暴龙与其他暴龙科近亲也被推测具有类似的原始羽毛。但在加拿大与蒙古所发现的成年暴龙科化石具有罕见的皮肤痕迹，由典型的卵石状鳞片所组成。也有可能是幼年个体的身体某些部份覆盖者原始羽毛，但成长后脱落，*后身体缺乏隔离物，如同许多现代大型哺乳类，例如大象、河马、大部分的犀牛。根据霍尔丹法则（Haldane'sprinciple），与身体体积相比，大型动物反而拥有较小比例的表面积，它们释放的热量温度较高，而吸收的热量温度较低；因此成长后的暴龙较易保持体内的热量。大型动物演化自温暖的环境，而用来隔离热量的羽毛会将过度的热量留在体内，造成体温过热。因此大型暴龙科恐龙，例如暴龙，可能在演化过程中失去原始羽毛，以适应温暖的白垩纪气候。
体温调节
如同大部分的恐龙，暴龙长久以来被认为是冷血动物。在1960年代晚期开始的恐龙文艺复兴*初几年，罗伯特·巴克与约翰·奥斯特伦姆（JohnOstrom）则提出了不同看法。他们认为暴龙是种恒温动物，意味着它们具有非常跃的生活方式。之后，数个古生物学家试图计算出暴龙的调节体温能力。年轻标本的骨头组织显示，暴龙具有可与哺乳类与鸟类相近的高生长率，也支持暴龙拥有高代谢率的假设。暴龙的生长曲线在成年后趋缓，类似哺乳类与鸟类，而不是大部分其他脊椎动物的无限生长模式。