Homeostaza, czyli zdolność organizmu do utrzymywania w bezpiecznym zakresie czynników fizjologicznych, takich jak poziom kwasów i cukru we krwi, jest niezbędna dla zdrowego organizmu. Pozytywne sprzężenie zwrotne i homeostaza występują w pewnych sytuacjach, np. podczas porodu, kiedy wymagany jest efekt ucieczki. Im większy jest pomiar określonego poziomu w organizmie podczas dodatniego sprzężenia zwrotnego i homeostazy, tym bardziej się zwiększa. Negatywne sprzężenie zwrotne, które jest znacznie bardziej powszechne w organizmie, polega na tym, że organizm działa w celu utrzymania poziomów w pewnym zakresie.
Ciało ma wiele systemów i cech, które należy dokładnie kontrolować, aby mogło skutecznie funkcjonować. Jeśli, na przykład, poziom cukru we krwi jest zbyt wysoki, to istnieją systemy, które pozwalają szybko i skutecznie zmniejszyć tę ilość. Kiedy organizm reguluje się, aby utrzymać stałe dynamiczne środowisko, jest to znane jako homeostaza. Homeostaza jest tak ważna, że prawie wszystkie choroby można przypisać załamaniu procesów homeostazy lub nierównowadze homeostazy.
Istnieją dwa rodzaje homeostazy — pozytywne sprzężenie zwrotne i negatywne sprzężenie zwrotne. Pozytywne sprzężenie zwrotne i homeostaza są znacznie rzadsze niż ujemne sprzężenie zwrotne. Kiedy pojawia się negatywne sprzężenie zwrotne, ciało wyczuwa, że pewien poziom jest za wysoki lub za niski i działa tak, że poziom porusza się w przeciwnym kierunku. Jeśli na przykład poziom pH, który mierzy kwasowość, jest zbyt wysoki, negatywne sprzężenie zwrotne będzie działać w celu zmniejszenia poziomu kwasu. Kolejnym przykładem negatywnego sprzężenia zwrotnego jest regulacja poziomu cukru we krwi.
Pozytywne sprzężenie zwrotne i homeostaza oznaczają, że organizm działa w celu przyspieszenia lub zwiększenia poziomu już rozpoczętego wydarzenia. Podczas gdy ujemne sprzężenie zwrotne zwykle działa w celu utrzymania pomiaru fizjologicznego w pewnym bezpiecznym zakresie, dodatnie sprzężenie zwrotne jest używane tylko wtedy, gdy organizm musi wyjść poza normalne zakresy. Na przykład, jeśli pozytywne sprzężenie zwrotne zostanie użyte do pomiaru poziomu glukozy we krwi, wówczas organizm będzie działał tak, jak poziom cukru wzrośnie, aby go jeszcze bardziej zwiększyć, co miałoby katastrofalne konsekwencje. Oznacza to, że te procesy są przydatne tylko w bardzo specyficznych przypadkach, w których wymagany jest efekt ucieczki.
Przykładem pozytywnego sprzężenia zwrotnego i homeostazy jest rozcięcie lub uszkodzenie naczynia krwionośnego. Aby zatrzymać krwawienie, inicjowana jest reakcja dodatniego sprzężenia zwrotnego, w której płytki krwi gromadzą się i krzepną wokół rany. To stosunkowo szybko zatrzymuje krwawienie z rany. Innym przykładem jest poród, kiedy uwalniane są chemikalia, które powodują, że skurcze stają się silniejsze w miarę trwania porodu.