L'homéostasie est la capacité de l'organisme à maintenir un milieu interne stable malgré les variations extérieures. La température, la glycémie, l'équilibre hydrique et de nombreuses autres variables sont maintenues dans des limites étroites par des processus de régulation continus.

La rétroaction négative constitue le mécanisme fondamental. Lorsqu'une variable s'écarte de sa valeur de consigne, des capteurs détectent ce changement et des effecteurs agissent pour rétablir cette valeur. Si la température corporelle augmente, la transpiration et l'accroissement du flux sanguin cutané permettent d'évacuer la chaleur ; si elle diminue, les frissons et la vasoconstriction périphérique contribuent à la conserver. L'hypothalamus renferme de nombreux centres de contrôle qui orchestrent ces réponses.

Les besoins physiologiques tels que la faim et la soif apparaissent lorsque les systèmes homéostatiques détectent des déficits et incitent à adopter des comportements correctifs. Ce concept a été étendu, avec prudence, à la régulation psychologique – le maintien d'un niveau d'éveil optimal ou d'un équilibre émotionnel. Les facteurs de stress chroniques peuvent saturer les systèmes de régulation, engendrant l'usure décrite comme la charge allostatique.

La vie requiert un milieu interne stable. L'homéostasie est l'ensemble des processus qui la maintiennent.