Stany chorobowe są główną przyczyną braku homeostazy, niezdolności do utrzymania równowagi fizjologicznej w środowisku wewnętrznym organizmu. W wyniku procesów zachodzących w chorobie funkcjonowanie tkanek i narządów zmienia się w taki sposób, że powoduje poważne nieprzystosowanie, zwłaszcza w chorobach wpływających na czynność nerek i układu odpornościowego. Uruchamiane są pewne mechanizmy, które działają w celu obrony organizmu przed inwazyjnymi patogenami, ale system może czasami omyłkowo walczyć sam z sobą. Wraz ze starzeniem się ludzi zdolności układów narządów słabną, zakłócając funkcjonowanie homeostazy, czego dowodem jest choroba Alzheimera i arytmia serca.
Nagła niewydolność nerek może powodować poważne problemy z powodu niewydolności homeostazy, ponieważ te ważne narządy pomagają krwi w usuwaniu szkodliwych toksyn i utrzymaniu prawidłowego poziomu płynów i elektrolitów. Nowotwory i kamienie nerkowe mogą zapobiegać wydalaniu moczu w wyniku tworzenia się zatorów dróg moczowych, a niektóre rodzaje leków mogą również zaburzać pracę nerek. W przypadku krwotoku zmniejsza się krążenie krwi w nerkach, co prowadzi do ostrej niewydolności nerek, charakteryzującej się obrzękami, nudnościami i drgawkami. Może również wystąpić śpiączka.
Mechanizmy regulacji temperatury zostają zakłócone z powodu obecności w organizmie czynników zakaźnych, zwłaszcza u osób z osłabioną funkcją odpornościową. Gorączka jest jednym z ważnych sposobów walki organizmu z infekcjami, ponieważ podwzgórze podnosi temperaturę wewnętrzną, powodując dreszcze i zmęczenie. Normalna temperatura ciała waha się w granicach 98.6° Fahrenheita (37° Celsjusza), ale gorączka zwykle rozwija się przy około 100° Fahrenheita (38° Celsjusza). Nawet jeśli gorączkę można opanować za pomocą leków określanych jako przeciwgorączkowe i innych interwencji, najskuteczniejsze leczenie oczyszcza organizm z chorobotwórczego patogenu.
Zdolność układu odpornościowego do odróżnienia się od prawdziwych patogenów może czasami zakłócać leczenie. Na przykład pacjent otrzymujący przeszczep narządu lub transfuzję krwi może doświadczyć reakcji, która może prowadzić do niewydolności homeostazy, ponieważ układ odpornościowy prezentuje wiele sposobów, w jakie mechanizmy zaprojektowane do ochrony ludzkiego ciała mogą zawieść. Czasami rozwija się nadwrażliwość, nadmiernie pobudliwa odpowiedź immunologiczna na antygen, która normalnie nie wywołałaby reakcji, takiej jak reakcja alergiczna na użądlenie pszczoły.
Zmiany zachodzące w miarę starzenia się prowadzą do pogorszenia funkcjonowania osób starszych. Spadek wydolności różnych układów w ludzkim ciele, chociaż najbardziej widoczny u osób starszych, może rozpocząć się znacznie wcześniej w życiu, tak jak w przypadku choroby Alzheimera. Systemy ciała zanikają w różnych punktach, powodując zaburzenia homeostazy w wyniku osłabienia funkcjonowania nerwów i innych narządów.