Homöostase bezieht sich auf die Aufrechterhaltung einer stabilen inneren Temperatur und Umgebung, die es den Systemen im Körper, insbesondere dem Stoffwechsel, ermöglicht, mit maximaler Effizienz zu arbeiten. Der Stoffwechsel ist die Energiemenge, die der Körper extrahiert, speichert und verwendet, um sich selbst zu erhalten. Die Beziehung zwischen Homöostase und Stoffwechsel ist so, dass Homöostase für einen effizienten Stoffwechsel erforderlich ist und ein effektiver Stoffwechsel eine Möglichkeit ist, die Homöostase aufrechtzuerhalten.
Der Zusammenhang zwischen Homöostase und Stoffwechsel ist insofern eng, als dass bei einer Störung der Homöostase der Stoffwechsel negativ beeinflusst wird. Der Stoffwechsel hängt von der Arbeit von Enzymen ab, um die chemischen Reaktionen zu katalysieren, die für den Abbau von Nahrung in Energie notwendig sind. Enzyme können nicht arbeiten, wenn der Körper nicht auf einer konstanten Temperatur gehalten wird. Die Homöostase muss innerhalb der Zellen aufrechterhalten werden, damit die vom Stoffwechsel benötigten Reaktionen stattfinden können. Bei zu hoher Temperatur hören die Enzyme auf zu arbeiten; sollte sie zu niedrig sein, erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit, was ebenso schädlich sein kann.
Eine optimale metabolische Effizienz wird durch die negative Rückkopplungsschleife aufrechterhalten, durch die die Homöostase funktioniert. Sollten die Sensoren im Körper erkennen, dass eine Variable wie Temperatur oder pH-Wert außerhalb des engen Bereichs der Akzeptanz liegt, alarmiert sie Controller wie den Hypothalamus im Gehirn oder eines der anderen Körperorgane, um die Effektoren wie Blutgefäße, die Haut oder die Hormone in Aktion treten. Auf diese Weise wird die Beziehung zwischen Homöostase und Stoffwechsel stabilisiert.
Zu den inneren Bedingungen des Körpers, die stabil bleiben müssen, gehören die Körpertemperatur, der pH-Wert und der Glukosespiegel. Diese Faktoren werden in einem normalen Bereich gehalten, es sei denn, es kommt zu einer Ansammlung von Toxinen; in diesem Fall werden Homöostase und Stoffwechsel gestört und es kommt zu einer Krankheit. Die Aufrechterhaltung einer stabilen Temperatur wird durch antagonistische Mechanismen gesteuert, zu denen Effektoren wie die glatte Muskulatur in den Arteriolen der Haut oder Schweißdrüsen gehören, deren Aufgabe es ist, die Körpertemperatur zu erhöhen, wenn die äußeren Bedingungen kalt sind oder der Körper ein Virus abwehren muss, und andere, die sie senken, wenn die Sonne scheint oder das Virus vom Immunsystem besiegt wird. Regulatoren senken und erhöhen den pH-Wert und Hormone senken und erhöhen die Glukose im Blut je nach Bedarf.