Homeostaza energetyczna opisuje zdolność wszystkich żywych istot do utrzymania stabilności funkcji wewnętrznych. Większość żywych istot wymaga pewnych warunków wewnętrznych, aby przetrwać. Kilka z tych czynników to temperatura wewnętrzna, pH ciała, tempo przemiany materii i energia wydatkowana w porównaniu z energią zużywaną. Wiele roślin i zwierząt, w tym ludzie, ma zdolność przystosowania się do różnych środowisk w celu zachowania homeostazy energetycznej. Istnieje również kilka sposobów, dzięki którym ludzie mogą pomóc swojemu ciału zachować równowagę.
W najbardziej sprzyjających okolicznościach ilość energii, którą organizm wydziela, będzie równa ilości, którą przyjmuje. Prosty wzór ilustrujący to jest następujący: Pobór energii = Energia wydatkowana + Energia zmagazynowana. Ta formuła ilustruje, że każdy organizm, gdy jest idealnie zrównoważony, prawie natychmiast zastąpi wszelką wydatkowaną energię pożywieniem, które następnie zostanie zmagazynowane. Doskonała homeostaza energetyczna to niekończący się cykl. Niestety warunki środowiskowe i dostępne pożywienie zwykle nie sprzyjają idealnemu cyklowi energetycznemu.
Utrzymanie wewnętrznej homeostazy energetycznej często wymaga przystosowania się organizmów. Jeśli tego nie zrobią, umrą. Na przykład gady są zimnokrwiste, co oznacza, że nie mogą regulować temperatury własnego ciała. Muszą przejść od cienia do słońca, aby zrównoważyć swoją wewnętrzną homeostazę. Większość gadów żyje również w klimacie tropikalnym, subtropikalnym lub pustynnym. Te umieszczone w bardzo zimnym klimacie nie mogą przystosować się do nagłych zmian środowiskowych i giną.
Stworzenia stałocieplne zwykle nie mają tego problemu. Są bardziej przystosowalne i zwykle mogą mieszkać na obszarach o zmieniających się porach roku. Na przykład zwierzęta futerkowe mają gruby podszerstek i żarłocznie żywią się, aby w chłodniejsze dni położyć izolującą warstwę tłuszczu. Dzięki tym zmianom można utrzymać ich temperaturę wewnętrzną. Ludzie zazwyczaj dostosowują się dzięki technologii izolowania odzieży, kominków i domowych systemów grzewczych. Innymi słowy, tworzą mikrośrodowiska dostosowane do ich potrzeb.
Rośliny często utrzymują homeostazę energetyczną dzięki ilości składników odżywczych, które zdecydują się przyjąć. Wiosną wchłaniają składniki odżywcze w bardzo szybkim tempie, rosnąc bardzo szybko, aby wytworzyć kwiaty, które później rozmnażają się dla ich gatunku. Latem rosną wolniej, koncentrując energię na produkcji owoców. Jesień sygnalizuje, że rośliny powinny zacząć skupiać energię do wewnątrz. W okresach chłodniejszej pogody utrzymują homeostazę poprzez wzrost pod ziemią, wykorzystując składniki odżywcze do rozszerzenia swoich systemów korzeniowych w cieplejsze i bogate w składniki odżywcze gleby.
Spożycie składników odżywczych odgrywa również dużą rolę w homeostazie energetycznej. W idealnej sytuacji ilość spożywanych składników odżywczych byłaby równa ilości energii wydatkowanej przez organizm. W sytuacjach, w których nie jest to możliwe, organizmy często utrzymują równowagę, przechowując nadmiar energii, gdy pobierane są składniki odżywcze. Zwykle dzieje się tak, gdy zwierzęta przygotowują się do hibernacji lub gdy organizm nie może spożywać składników odżywczych dobrej jakości.