Homeostaza płynów obejmuje cały mechanizm utrzymywania odpowiedniej równowagi płynów potrzebnych do prowadzenia wszystkich ludzkich procesów przetrwania. Odpowiada za ciągłe dostarczanie komórkom i tkankom tlenu, energii i wody, płyny ustrojowe nieustannie krążą w celu gromadzenia składników odżywczych i przemieszczania odpadów do wydalenia. Główne płyny, krew i limfa są transportowane przez układ krążenia, aby skutecznie rozprowadzić te płyny do wszystkich narządów ciała.
Woda przemieszcza się między płynami wewnątrz i na zewnątrz komórek, aby osiągnąć homeostazę płynów, zwykle przemieszczając się z obszaru o bardziej rozcieńczonym roztworze do mniej rozcieńczonego, zawierającego więcej koncentratów. Wpływając na ruch wody z jednego obszaru do drugiego, organizm musi transportować swoje elektrolity, aby osiągnąć równowagę płynów i elektrolitów. Odnosi się to do stanu posiadania odpowiedniej ilości każdego rodzaju płynu we wszystkich jamach i tkankach organizmu.
W mózgu znajduje się ważny gruczoł regulujący zwany podwzgórzem, który jest niezbędny do monitorowania stężenia krwi. Czasami krew staje się zbyt stężona, co oznacza, że straciła zawartość płynów, podczas gdy ilość soli i innych substancji pozostaje niezmieniona lub wzrasta. Gdy objętość krwi lub ciśnienie spada, podwzgórze wysyła sygnały z komórek nerwowych, aby wywołać u osoby pragnienie. Działając odwrotnie, podwzgórze stymuluje również uwalnianie hormonów z przysadki mózgowej, aby nerki kierowały wodę z powrotem do krwiobiegu zamiast ją wydalać.
Nerki reagują na zawartość sodu we krwi, który jest przez nie transportowany, wydzielając substancje wpływające na homeostazę płynów. Gdy zapotrzebowanie organizmu na wodę wzrasta, wydalanie zmniejsza się, więc pragnienie zawsze pojawia się po odwodnieniu. Wydalanie dużej ilości wody, a nie jej natychmiastowe uzupełnianie, zagraża życiu. Zanim osoba odczuwa pragnienie, straciła już znaczną ilość wody, a jeśli osoba ta nie ma dostępu do płynów, zaczynają się pojawiać inne krytyczne objawy odwodnienia.
Przezroczysta ciecz pochodząca z osocza krwi, limfa, odgrywa istotną rolę w homeostazie płynów. Gdy krew dostaje się do naczyń włosowatych, dzieje się to pod wysokim ciśnieniem, tak że część osocza jest wypychana z naczyń włosowatych do otaczających tkanek. Ten przezroczysty płyn, często nazywany płynem śródmiąższowym, nie zawiera czerwonych krwinek ani nawet płytek krwi, a jedynie leukocyty. Dodatkowo zawiera składniki odżywcze niezbędne do przeżycia, w tym glukozę, tlen i aminokwasy, które otaczają i kąpią wszystkie komórki.