Kolor brunatny tej tkanki związany jest z dużą liczbą mitochondriów.
W rozwiniętej postaci występuje w okresie niemowlęcym (stanowiąc 5% masy ciała), następnie powoli zanika prawdopodobnie m.in. w związku z mniejszą ekspozycją na zimno środowiskowe. U niemowląt w większej liczbie znajduje się między łopatkami, w okolicy szyi, śródpiersia oraz w okolicy dużych tętnic i nerek, natomiast u ludzi dorosłych (wystawionych regularnie na zimno) najwięcej w okolicy nadobojczykowej, karku, między łopatkami, wzdłuż rdzenia kręgowego, w okolicy przy aortowej w śródpiersiu, w okolicy koniuszka serca. Przy braku narażenia organizmu osoby dorosłej na zimno zanika unerwienie sympatyczne tkanki tłuszczowej brunatnej, w konsekwencji ten rodzaj tkanki zamienia się w tkankę tłuszczową białą.
Główną funkcją brunatnej tkanki tłuszczowej jest wytwarzanie ciepła w wyniku „spalania” kwasów tłuszczowych i glukozy; w niewielkich ilościach, podobnie jak inne rodzaje tkanki tłuszczowej, wytwarza też leptynę.