Homeostase er kroppens tendens til at opretholde et stabilt indre miljø på trods af eksterne ændringer. Temperatur, blodsukker, væskebalance og mange andre variabler holdes inden for snævre grænser af kontinuerlige reguleringsprocesser.

Negativ feedback er den grundlæggende mekanisme. Når en variabel afviger fra sit sætpunkt, registrerer sensorer ændringen, og effektorer reagerer for at genoprette sætpunktet. Hvis kropstemperaturen stiger, frigiver sved og øget blodgennemstrømning til huden varme; hvis den falder, bevarer rystelser og sammentrækning af perifere kar varme. Hypothalamus indeholder mange af de kontrolcentre, der orkestrerer disse reaktioner.

Drivtilstande som sult og tørst opstår, når homeostatiske systemer registrerer underskud og motiverer korrigerende adfærd. Konceptet er med forsigtighed blevet udvidet til psykologisk regulering - opretholdelse af optimal ophidselse eller følelsesmæssig ligevægt. Kroniske stressfaktorer kan presse reguleringssystemer ud over deres kapacitet og producere den slitage, der beskrives som allostatisk belastning.

Livet kræver et stabilt indre miljø. Homeostase er det sæt af processer, der forsvarer det.