Η αλλόσταση είναι μια θεωρία που χρησιμοποιείται για να εξηγήσει πώς ένας οργανισμός ρυθμίζει τα εσωτερικά του συστήματα. Αναπτύχθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1980 ως εναλλακτική λύση στην ομοιόσταση. Η κύρια διαφορά μεταξύ αυτών των δύο θεωριών είναι ότι η αρχή της ομοιόστασης υποθέτει ότι ένας οργανισμός προσπαθεί να διατηρήσει την εσωτερική σταθερότητα, ενώ η θεωρία της αλλόστασης δηλώνει ότι ο οργανισμός προσπαθεί να ρυθμίσει τα εσωτερικά του συστήματα με τον τρόπο που είναι πιο προσαρμοστικός στην τρέχουσα κατάσταση. με βάση τις προηγούμενες εμπειρίες του οργανισμού. Οι αρχές της αλλόστασης ισχυρίζονται ότι η σταθερότητα είναι λιγότερο σημαντική από την προσαρμοστικότητα και ότι τα εσωτερικά συστήματα δεν έχουν σχεδιαστεί για να είναι απόλυτα σταθερά.
Υπάρχει μια σειρά από αρχές που ορίζουν την αλλόσταση. Το πρώτο είναι ότι οι οργανισμοί έχουν εξελιχθεί έτσι ώστε τα εσωτερικά τους συστήματα να είναι αποτελεσματικά. Οι ανάγκες για κάθε σύστημα βασίζονται στη μέση ποσότητα που μπορεί να μεταβολίσει ένας οργανισμός και στη μέση ποσότητα που χρειάζεται κάθε σύστημα. Ένας οργανισμός είναι επίσης σχεδιασμένος ώστε να μπορεί να βάζει περισσότερη ενέργεια σε ένα δεδομένο σύστημα, όπως το πεπτικό σύστημα μετά το φαγητό ή το αναπνευστικό σύστημα ενώ τρέχει, ανάλογα με τις ανάγκες.
Δεδομένου ότι η μέση εισροή και εκροή δεν είναι πάντα εφικτή, ένας οργανισμός είναι σε θέση να κάνει συναλλαγές μεταξύ διαφορετικών συστημάτων. Αυτές οι συναλλαγές ρυθμίζονται από τον εγκέφαλο του οργανισμού, ο οποίος αξιολογεί καταστάσεις προκειμένου να προσδιορίσει ποια συστήματα χρειάζονται επιπλέον ενέργεια και ποια μπορούν να κάνουν με λιγότερη για κάποιο χρονικό διάστημα. Η απόκριση των επινεφριδίων είναι ένα παράδειγμα αυτού. Όταν έρχεται αντιμέτωπος με μια επικίνδυνη κατάσταση, τα επινεφρίδια απελευθερώνει μια ορμόνη που προκαλεί την αύξηση της αναπνοής, του καρδιακού ρυθμού και της αρτηριακής πίεσης, τη διακοπή λειτουργίας του πεπτικού συστήματος και την εξαφάνιση ορισμένων πτυχών της όρασης, όπως η ικανότητα να βλέπει κανείς χρώμα.
Μία από τις αρχές της αλλόστασης, η οποία διαφέρει σημαντικά από την ομοιόσταση, είναι ότι ένας οργανισμός χρησιμοποιεί την πρόβλεψη για να προσαρμόσει την ποσότητα των πόρων που πηγαίνουν σε κάθε σύστημα. Αυτή η ικανότητα πρόβλεψης σημαίνει ότι ένας οργανισμός θα εγκαταλείψει τη μέση του κατάσταση πρόθυμα όταν αναμένει ότι μια αλλαγή θα είναι απαραίτητη. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η αύξηση της ποσότητας ινσουλίνης στην κυκλοφορία του αίματος εν αναμονή του φαγητού, όπως όταν μυρίζεις φαγητό. Το επίπεδο ινσουλίνης ρυθμίζεται πριν εισέλθει η γλυκόζη στην κυκλοφορία του αίματος, αναγκάζοντας τον οργανισμό να υποστεί χημική αλλαγή. Αυτές οι προσαρμογές προϋποθέτουν ότι ο οργανισμός έχει μάθει, είτε μέσω της εξέλιξης είτε της προσαρμογής, ότι θα χρειαστούν προσαρμογές στο μέλλον προκειμένου να παραμείνει σε κατάσταση αλλόστασης.