Η φυσιολογική ομοιόσταση είναι μια κατάσταση εσωτερικής σταθερότητας που επιτυγχάνεται μέσω συγκεκριμένων μηχανισμών και φυσιολογικών κύκλων σε ένα ζωντανό σύστημα. Ο Κλοντ Μπερνάρ, Γάλλος επιστήμονας, ήταν από τους πρώτους που διατύπωσαν και εξέφρασαν τη σημασία της φυσιολογικής ομοιόστασης τη δεκαετία του 1860. Υποθέτει ότι ένας ζωντανός οργανισμός δεν υπάρχει μόνο και οφείλει την επιβίωσή του μόνο στο εξωτερικό περιβάλλον, αλλά σε μια εσωτερική ατμόσφαιρα που διατηρείται μέσω της κυκλοφορίας στοιχείων που συνεργάζονται συνολικά. Η λειτουργία του ήπατος, των νεφρών και του εγκεφάλου είναι από τα πιο σημαντικά στοιχεία στη φυσιολογική ομοιόσταση του ανθρώπου. Όταν δεν διατηρείται μια υγιής κατάσταση, το σώμα μπορεί να υποφέρει και μερικές φορές να υποκύψει σε ασθένειες όπως ο διαβήτης και η ουρική αρθρίτιδα εξαιτίας της ομοιοστατικής ανισορροπίας.
Η θερμορύθμιση, η οποία είναι εξαιρετικά σημαντική για την επιβίωση του ανθρώπου, είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του μηχανισμού της φυσιολογικής ομοιόστασης. Η πλειοψηφία της θερμότητας του σώματος παράγεται στα βαθιά όργανα του σώματος, πιο παραγωγικά από το ήπαρ. Εάν το σώμα αρχίσει να θερμαίνεται ή να κρυώνει γρήγορα, ξεκινά ο ομοιοστατικός μηχανισμός του. Το πρώτο βήμα στη θερμορύθμιση πραγματοποιείται από το δέρμα καθώς αγγειοδιαστολή και ιδρώνει εάν το σώμα αρχίσει να αποκτά θερμότητα, όπως κατά τη διάρκεια της άσκησης, και αναγκάζει την ανέγερση τρίχες του σώματος όταν το σώμα χάνει θερμότητα προκειμένου να σχηματίσει ένα στρώμα μόνωσης. Το κυκλοφορικό σύστημα συμμετέχει επίσης στη θερμορύθμιση περιορίζοντας τα τριχοειδή αγγεία κοντά στο δέρμα σε ψυχρές συνθήκες προκειμένου να ελαχιστοποιήσει την απώλεια θερμότητας και, με τη σειρά του, διαστέλλει τα τριχοειδή αγγεία σε θερμές συνθήκες προκειμένου να μεγιστοποιήσει τη διάχυση της υπερβολικής θερμότητας.
Η σύνθεση του αίματος πρέπει να επιτύχει μια κατάσταση φυσιολογικής ομοιόστασης προκειμένου το ανθρώπινο σύστημα να παραμείνει επίσης υγιές. Δύο ορμόνες, η γλυκαγόνη και η ινσουλίνη, και οι δύο που απελευθερώνονται από το πάγκρεας, βοηθούν στη ρύθμιση του επιπέδου των σακχάρων στο αίμα. Μετά το γεύμα, όταν το σάκχαρο στο αίμα αρχίζει να αυξάνεται δραματικά, απελευθερώνεται ινσουλίνη προκειμένου να μειωθούν τα επίπεδα σακχάρου. Αντίθετα, όταν το σάκχαρο στο σώμα αρχίζει να πέφτει, η γλυκαγόνη απελευθερώνεται για να αυξήσει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα μεταξύ των γευμάτων. Η ομοιοστατική ανισορροπία εμφανίζεται με τη μορφή διαβήτη εάν το πάγκρεας δεν μπορεί να παράγει ή να απελευθερώνει επαρκείς ποσότητες οποιασδήποτε ορμόνης. Τα επίπεδα διαλυμένων στο αίμα ρυθμίζονται επίσης από τα νεφρά καθώς φιλτράρουν το αίμα και καθορίζουν τα ποσοστά επαναρρόφησης διαλυμένων ουσιών όπως γλυκόζη, αμινοξέα και ηλεκτρολύτες.
Μια άλλη κατάσταση της φυσιολογικής ομοιόστασης είναι η ρύθμιση της συγκέντρωσης των ιόντων υδρογόνου στο σώμα (pH). Τα νεφρά παρακολουθούν το επίπεδο του pH στο πλάσμα του αίματος καθώς φιλτράρεται μέσω του νεφρικού συστήματος. Η ανατροφοδότηση από το νεφρό ενεργοποιεί την απελευθέρωση ρυθμιστικών παραγόντων pH, όπως όξινο ανθρακικό και αμμωνία, για να διασφαλιστεί ότι το επίπεδο παραμένει μεταξύ 7.35 έως 7.45 στην κλίμακα pH.