Homeostaza to tendencja organizmu do utrzymywania stabilnego środowiska wewnętrznego pomimo zmian zewnętrznych. Temperatura, poziom cukru we krwi, równowaga płynów i wiele innych zmiennych są utrzymywane w wąskich granicach dzięki ciągłym procesom regulacyjnym.

Podstawowym mechanizmem jest ujemne sprzężenie zwrotne. Gdy zmienna odchyla się od swojego punktu nastawczego, czujniki wykrywają zmianę, a efektory działają, aby przywrócić punkt nastawczy. Wzrost temperatury ciała powoduje pocenie się i zwiększony przepływ krwi do skóry, co powoduje uwolnienie ciepła; spadek temperatury ciała powoduje dreszcze i zwężenie naczyń obwodowych, co powoduje zatrzymanie ciepła. Podwzgórze zawiera wiele ośrodków sterujących, które koordynują te reakcje.

Stany popędowe, takie jak głód i pragnienie, pojawiają się, gdy układy homeostatyczne wykrywają deficyty i motywują do zachowań korygujących. Koncepcję tę rozszerzono, z ostrożnością, na regulację psychologiczną – utrzymanie optymalnego pobudzenia lub równowagi emocjonalnej. Przewlekłe stresory mogą obciążać układy regulacyjne ponad ich możliwości, powodując ich zużycie i uszkodzenia określane jako obciążenie allostatyczne.

Życie wymaga stabilnego środowiska wewnętrznego. Homeostaza to zespół procesów, które je chronią.