Żyjąc w najzimniejszym miejscu świata, pingwin cesarski ma warstwy grubych piór jako pierwszą linię obrony. Oprócz stóp i spodu skrzydeł, skala i wodoodporne pióra pokrywają całe ciało pingwina, zapewniając izolację i ochronę przed mroźną pogodą antarktyczną.
Temperatury w pionie regionu polarnego zimą i pingwiny cesarskie przetrwają ciężki sezon, gromadząc się w dużych skupiskach zwanych formacjami żółwia, aby zachować i dzielić ciepło ciała. Temperatura może osiągnąć do 20 stopni wewnątrz formacji żółwia. W przeciwieństwie do innych pingwinów terytorialnych, pingwiny cesarskie działają razem jako grupa. Gdy te w głębi rogi rozgrzeją się, wyprowadzają się, aby ptaki na krawędziach formacji mogły się dostać do środka.
Głównymi drapieżnikami pingwinów są foki lampartów i orki. Wykorzystują swoje stopy i zwinność, by pływać szybko i szukać ziemi, gdy grożą jej zabójcze wieloryby. Zwykle unikają lampartów i starają się pozostać w grupie, aby uniknąć zjedzenia. Wydmy, rodzaj morskiego ptaka, lubią pingwiny i nowonarodzone ptaki. Dorosłe pingwiny chowają jaja, chowając je pod stopami lub tworząc pierścień z innymi pingwinami, aby stać na straży jaj i młodych.