A homeostase é o processo pelo qual o corpo regula funções vitais, como temperatura, níveis de energia, pH e balanço de fluidos, a fim de manter seu equilíbrio interno. O balanço hídrico é mantido através do processo conhecido como homeostase da água. A homeostase da água é amplamente realizada pelos rins. O papel dos rins é complementado por um grau de regulação proveniente das glândulas supra-renais, e o controle geral do equilíbrio de fluidos é mantido pelo cérebro. Como parte da homeostase da água, também são reguladas as concentrações de vários produtos químicos importantes chamados eletrólitos, que são dissolvidos em água.
O ambiente interno do corpo contém água em dois compartimentos diferentes. A maior parte da água do corpo, cerca de dois terços, está localizada dentro das células. O terço restante existe fora das células na circulação. Eletrólitos importantes, como sódio e potássio, estão concentrados nos fluidos corporais e, se os níveis desses eletrólitos caírem ou subirem demais, isso poderá afetar a capacidade do organismo de funcionar normalmente. Assim como os sistemas mais complexos de regulação que ocorrem em órgãos como os rins, o corpo utiliza mecanismos mais óbvios, como sentir sede ou vontade de comer alimentos salgados, que contribuem para a homeostase da água.
A água pode ser perdida do corpo por não beber o suficiente, suar muito, passar fezes e urinar. Também se perde algum líquido dos pulmões durante a respiração. Os rins são capazes de influenciar principalmente a homeostase da água, controlando a quantidade de urina produzida.
Quando uma pessoa é desidratada, a concentração de sódio na circulação é relativamente alta e isso é detectado pelo cérebro. Um hormônio chamado hormônio antidiurético é liberado da glândula pituitária no cérebro. Ele viaja no sangue para os rins e eles respondem reduzindo a quantidade de água que deixa o corpo na urina. Isso resulta em mais água no corpo e na circulação, e os níveis de sódio voltam ao normal.
Se houver muita água no corpo, os receptores especiais do coração serão esticados e ativados, e isso interromperá a produção do hormônio antidiurético. Quantidades maiores do que o habitual de água no corpo significam que a concentração de sódio no sangue diminui. O cérebro detecta isso e um hormônio chamado aldosterona é produzido pelas glândulas supra-renais. Em resposta à aldosterona, os rins reduzem a quantidade de sódio que deixa o corpo na urina, aumentando novamente os níveis de sódio no sangue.