Η αρνητική ανατροφοδότηση στην ομοιόσταση περιγράφει μια διαδικασία με την οποία τα σωματικά συστήματα διατηρούν το φυσιολογικό τους περιβάλλον ή κατάσταση. Η ομοιόσταση περιγράφει τη γενική ρύθμιση του σώματος για τα εσωτερικά του συστήματα. Όταν συμβαίνουν αλλαγές σε μια κατάσταση όπως η θερμοκρασία του σώματος, οι αρνητικές αντιδράσεις ενεργοποιούνται για να επαναφέρουν τη θερμοκρασία στο κανονικό της σημείο. Για παράδειγμα, εάν το σώμα ζεσταθεί πάρα πολύ, εμφανίζεται εφίδρωση για να κρυώσει. Εάν το σώμα γίνει πολύ κρύο, το ρίγος είναι μια απάντηση που βοηθά στο να ζεσταθεί.
Η τυπική ή ιδανική κατάσταση ενός σωματικού συστήματος ονομάζεται καθορισμένο σημείο, αλλά η αρνητική ανάδραση στην ομοιόσταση δεν μπορεί να διατηρήσει τα συστήματα ακριβώς στο καθορισμένο σημείο. Αντίθετα, η αρνητική ανατροφοδότηση στην ομοιόσταση δρα για να διατηρήσει τη θερμοκρασία του σώματος, για παράδειγμα, σε αυτό που ονομάζεται φυσιολογικό εύρος τιμών. Η τιμή ενός συστήματος που αλλάζει λόγω διαφορετικών συνθηκών ονομάζεται μεταβλητή.
Συχνά υπάρχουν τρία μέρη μιας αρνητικής απόκρισης, τα οποία ονομάζονται υποδοχέας, κέντρο ελέγχου και τελεστής. Ο υποδοχέας είναι το μέρος της απόκρισης ανάδρασης που απλώς ανιχνεύει αλλαγές στην τιμή της μεταβλητής. Αυτές οι πληροφορίες διαβιβάζονται στο κέντρο ελέγχου, το οποίο παρακολουθεί τις αλλαγές και αρχίζει μια αρνητική ανταπόκριση όταν οι αλλαγές πέσουν πολύ έξω από το κανονικό εύρος τιμών. Όταν συμβεί αυτό, το κέντρο ελέγχου δίνει σήμα σε έναν τελεστή να αναλάβει δράση που θα βοηθήσει στην επιστροφή του συστήματος στο σημείο ρύθμισης.
Ένα παράδειγμα αρνητικής ανάδρασης στην ομοιόσταση είναι ο τρόπος που το σώμα ρυθμίζει την αρτηριακή πίεση. Οι υποδοχείς σε αυτή την περίπτωση είναι ευαίσθητες στην πίεση φλέβες που βρίσκονται κοντά στην καρδιά και το κεφάλι. Αυτοί οι υποδοχείς στέλνουν νευρικά ερεθίσματα στο τμήμα του εγκεφάλου, εδώ το κέντρο ελέγχου, που ρυθμίζει τον καρδιακό ρυθμό. Στη συνέχεια, το κέντρο ελέγχου στέλνει σήματα στον τελεστή, το οποίο σε αυτή την περίπτωση είναι η καρδιά. Σε απάντηση των μηνυμάτων του εγκεφάλου, η καρδιά επιταχύνει ή επιβραδύνεται για να ρυθμίσει την αρτηριακή πίεση.
Η έννοια της αρνητικής ανάδρασης στην ομοιόσταση χρησιμοποιείται επίσης στην ψυχολογία. Στην ψυχολογία μπορεί να είναι ένας χρήσιμος τρόπος κατανόησης βασικών κινήτρων και κινήτρων. Για παράδειγμα, ένα άτομο που στερείται τροφής συνήθως πεινάει όσο περνάει ο καιρός. Το αίσθημα της πείνας είναι ένας αρνητικός μηχανισμός ανατροφοδότησης που προσπαθεί να επιστρέψει το σώμα στο θρεπτικό του σημείο. Όταν το άτομο τρώει, ο μηχανισμός είναι επιτυχής και το αίσθημα της πείνας διαλύεται.