Homeostaza to proces, w którym organizm reguluje funkcje życiowe, takie jak temperatura, poziom energii, pH i równowaga płynów w celu utrzymania wewnętrznej równowagi. Równowaga płynów jest utrzymywana poprzez proces znany jako homeostaza wody. Za homeostazę wody w dużej mierze odpowiadają nerki. Rolę nerek dopełnia pewien stopień regulacji pochodzący z nadnerczy, a mózg utrzymuje ogólną kontrolę nad równowagą płynów. W ramach homeostazy wody regulowane są również stężenia różnych ważnych substancji chemicznych, zwanych elektrolitami, które są rozpuszczone w wodzie.
Środowisko wewnętrzne organizmu zawiera wodę w dwóch różnych przedziałach. Większość wody w organizmie, około dwie trzecie, znajduje się wewnątrz komórek. Pozostała jedna trzecia znajduje się poza komórkami w krążeniu. Ważne elektrolity, takie jak sód i potas, są skoncentrowane w płynach ustrojowych i jeśli ich poziom spadnie lub wzrośnie zbyt mocno, może to wpłynąć na zdolność organizmu do normalnego funkcjonowania. Oprócz bardziej złożonych systemów regulacji zachodzących w narządach, takich jak nerki, organizm wykorzystuje bardziej oczywiste mechanizmy, takie jak uczucie pragnienia lub pragnienie spożywania słonych pokarmów, które przyczyniają się do homeostazy wody.
Woda może zostać utracona z organizmu przez zbyt małe picie, nadmierne pocenie się, oddawanie kału i oddawanie moczu. Część płynu jest również tracona z płuc podczas oddychania. Nerki są w stanie wpływać na homeostazę wody przede wszystkim poprzez kontrolowanie ilości produkowanego moczu.
Kiedy osoba jest odwodniona, stężenie sodu w krążeniu jest stosunkowo wysokie i jest to wykrywane przez mózg. Z przysadki mózgowej uwalniany jest hormon zwany hormonem antydiuretycznym. Wędruje we krwi do nerek, a te reagują zmniejszając ilość wody, która opuszcza organizm w moczu. Powoduje to, że w organizmie i krążeniu jest więcej wody, a poziom sodu powraca do normy.
Jeśli w organizmie jest za dużo wody, specjalne receptory w sercu zostają rozciągnięte i aktywowane, co zatrzymuje produkcję hormonu antydiuretycznego. Większe niż zwykle ilości wody w organizmie powodują spadek stężenia sodu we krwi. Mózg to wykrywa, a nadnercza wytwarzają hormon zwany aldosteronem. W odpowiedzi na aldosteron nerki zmniejszają ilość sodu opuszczającego organizm w moczu, ponownie zwiększając poziom sodu we krwi.