Stările de boală sunt cauza principală a eșecului homeostaziei, o incapacitate de a menține echilibrul fiziologic în mediul intern al corpului. Datorită proceselor implicate de boală, funcționarea țesuturilor și organelor este alterată în așa fel încât provoacă dezadaptare severă, și anume în bolile care afectează funcția renală și a sistemului imunitar. Sunt inițiate anumite mecanisme care funcționează pentru a apăra organismul împotriva agenților patogeni invadatori, dar sistemul poate uneori să lupte singur, din greșeală. Pe măsură ce ființele umane îmbătrânesc, capacitățile sistemelor de organe scad, interferând cu funcționarea homeostatică, așa cum o evidențiază boala Alzheimer și aritmia cardiacă.
Insuficiența bruscă a funcției rinichilor poate cauza probleme grave din cauza eșecului homeostaziei, deoarece aceste organe importante ajută sângele să elimine toxinele dăunătoare și să mențină un nivel eficient de lichid și electroliți. Tumorile și pietrele la rinichi pot împiedica excretarea urinei ca urmare a formării blocajelor canalelor urinare, în timp ce anumite tipuri de medicamente pot perturba și acțiunea rinichilor. În cazul hemoragiei, circulația sângelui la rinichi scade ducând la insuficiență renală acută, caracterizată prin edem, greață și convulsii. Poate rezulta si coma.
Mecanismele de reglare a temperaturii devin perturbate din cauza prezenței agenților infecțioși în organism, în special la cei cu funcție imunitară suprimată. Febra este una dintre modurile importante prin care organismul luptă împotriva infecțiilor, deoarece hipotalamusul crește temperatura internă, provocând frisoane și oboseală. Temperatura normală a corpului variază în jurul valorii de 98.6° Fahrenheit (37° Celsius), dar febra se dezvoltă de obicei la aproximativ 100° Fahrenheit (38° Celsius). Chiar dacă febra poate fi controlată cu medicamente numite antipiretice și alte intervenții, cel mai eficient tratament elimină organismul de agentul patogen ofensator.
Capacitatea sistemului imunitar de a distinge între el însuși și agenții patogeni adevărați poate interfera uneori cu tratamentul. De exemplu, un pacient care primește un transplant de organ sau o transfuzie de sânge ar putea experimenta o reacție care ar putea duce la eșecul homeostaziei, deoarece sistemul imunitar prezintă multe moduri în care mecanismele concepute pentru a proteja corpul uman pot eșua. Uneori se dezvoltă hipersensibilitate, un răspuns imunitar excesiv de excitabil la un antigen care în mod normal nu ar provoca nicio reacție, cum ar fi o reacție alergică la o înțepătură de albină.
Modificările care apar în cursul îmbătrânirii duc la scăderea funcționării la persoanele în vârstă. Scăderea capacității diferitelor sisteme din corpul uman, deși cea mai evidentă la vârstnici, poate începe mult mai devreme în viață, cum ar fi boala Alzheimer. Sistemele corpului se declin în diferite puncte, provocând eșecul homeostaziei ca urmare a scăderii funcționării nervilor și a altor organe.