Zellhomöostase ist die Tendenz einer Zelle, weiterhin richtig und effizient zu funktionieren, indem sie sowohl mit inneren als auch äußeren Reizen interagiert. Die ideale Zellhomöostase würde erfordern, dass die Zelle trotz ständiger Veränderungen in ihrer Umgebung weiterhin die Harmonie in sich aufrechterhält. Zellen können dies meistens, obwohl keine Zellfunktion absolut perfekt ist. Wenn das wahr wäre, hätten Lebewesen keine genetischen Missbildungen, Krankheiten oder Nährstoffmängel. Jeder Organismus mit relativ guter Gesundheit wird jedoch im Allgemeinen so definiert, dass er in der Lage ist, eine ausgezeichnete Zellhomöostase aufrechtzuerhalten.
Ein sehr großer Teil der Zellhomöostase besteht darin, eine gesunde Umgebung in der Zelle aufrechtzuerhalten. Dies erfordert, dass die Zelle eine Vielzahl von Funktionen korrekt und effizient ausführt. Der Begriff Homöostase bedeutet wörtlich übersetzt „gleich bleiben“. Temperatur, Stoffwechselrate, Abfallmenge und Energieproduktion innerhalb einer Zelle müssen gleich bleiben, damit die Zelle gesund bleibt. Unter idealen Umständen erhält eine Zelle jeden Tag genau die richtige Menge an Nährstoffen, verarbeitet diese Nährstoffe schnell, stößt den Abfall aus und bleibt auf einer Temperatur, die all diesen Prozessen förderlich ist.
Leider leben nur sehr wenige Organismen in einem Raum, der es ihnen ermöglicht, die ganze Zeit unter idealen Bedingungen zu funktionieren, also müssen sich Zellen anpassen. Wenn die Zellen beispielsweise nicht genug von einem bestimmten Vitamin bekommen, beginnt der Organismus, sich nach Dingen zu sehnen, die dieses Vitamin enthalten. Ein Mensch mit einem Vitamin-D-Mangel kann sich nach Milchprodukten sehnen, die Wärme der Sonne wünschen oder einen mit Grünkohl und anderen vitaminreichen Gemüse gefüllten Salat essen. Tiere können auf ähnliche Weise auch nach nährstoffreichen Gegenständen suchen und instinktiv nach Dingen suchen, die sie zur Aufrechterhaltung der Zellhomöostase benötigen.
Wird der Nährstoffmangel nicht behoben, zieht der Organismus seine Energie in der Regel auf die Aufrechterhaltung lebenswichtiger Systeme, indem er Nährstoffe von nicht lebenswichtigen Stellen umleitet. Zum Beispiel kann eine Pflanze, die versucht, die Zellhomöostase in ihrem Stamm- und Wurzelsystem aufrechtzuerhalten, Energie aus den Blättern ziehen. Dies zeigt sich oft als Blattverfärbung oder Welke. Wenn der Nährstoffmangel behoben ist, beginnt die Pflanze, sich selbst zu erneuern, indem sie Energie in den Rest des Organismus zurückgibt.
Ein ähnlicher Vorgang läuft bei kranken Menschen und Tieren ab. Eine Person, die an einer Erkältung erkrankt ist, leidet häufig unter Husten, Niesen, Kopfschmerzen und Verstopfung. Diese Symptome sind Reaktionen auf etwas im Körper, das nicht da sein sollte. Der Körper versucht, die Zellhomöostase aufrechtzuerhalten, indem er das Virus abwehrt, das versucht, sich in den Zellen zu replizieren. Wenn das Virus verschwunden ist, sollte sich die Zellfunktion wieder normalisieren.