許多小分子熱休克蛋白基因一般并不表達，顯著表達小分子熱休克蛋白一般是細胞受到外部刺激的時候，比如高溫刺激。現已發現，除了熱刺激之外還有許多物理、化學刺激可以激活小分子熱休克蛋白的表達，例如紫外線、射線、機械損傷、酸、氧化劑等等。可見，小分子熱休克蛋白是抵御外界不良刺激的重要物質。當將生物的整體、組織、細胞等從其生活的溫度范圍內急劇地從低溫移向高溫時，可顯著地降低一些蛋白質的合成。例如將果蠅的幼蟲或培養細胞從28℃移至35℃時，則幾乎大部分的蛋白質合成停止；與此相反，而休克蛋白的合成卻反而被促進。這種促進作用主要是在信使RNA的合成（轉錄）階段產生的。同樣的現象也見于哺乳類動物、培養細胞、原生動物、植物組織和細菌等。另外觀察到，由休克以外的其他處理也會發生類似的現象。這種現象的生理意義尚不清楚，但推測是與生物的溫度適應現象有關系。