Energian homeostaasi kuvaa kaikkien elävien olentojen kykyä ylläpitää sisäisten toimintojen vakautta. Useimmat elävät olennot tarvitsevat tiettyjä sisäisiä olosuhteita selviytyäkseen. Muutamia näistä tekijöistä ovat sisäinen lämpötila, kehon pH, aineenvaihdunta ja kulutettu energia verrattuna kulutettuun energiaan. Monilla kasveilla ja eläimillä, mukaan lukien ihmiset, on kyky sopeutua eri ympäristöihin energian homeostaasin säilyttämiseksi. On myös useita tapoja, joilla ihmiset voivat auttaa kehoaan pysymään tasapainossa.
Suotuisimmissa olosuhteissa organismin käyttämä energian määrä vastaa sen ottamaa energiaa. Yksinkertainen kaava sen havainnollistamiseksi on seuraava: Energian saanti = käytetty energia + varastoitu energia. Tämä kaava havainnollistaa, että jokainen organismi, kun se on täydellisesti tasapainossa, korvaa lähes välittömästi kaiken kulutetun energian ravinnolla, joka sitten menee varastoon. Täydellinen energian homeostaasi on loputon sykli. Valitettavasti ympäristöolosuhteet ja saatavilla oleva ravinto eivät yleensä tue täydellistä energiakiertoa.
Sisäisen energian homeostaasin ylläpitäminen vaatii usein organismeja sopeutumaan. Jos eivät, he kuolevat. Esimerkiksi matelijat ovat kylmäverisiä, joten he eivät voi säätää omaa ruumiinlämpöä. Heidän on siirryttävä varjosta aurinkoon sisäisen homeostaasin tasapainottamiseksi. Useimmat matelijat elävät myös trooppisessa, subtrooppisessa tai autiomaassa. Hyvin kylmään ilmastoon sijoitetut eivät voi sopeutua äkilliseen ympäristön muutokseen ja tuhoutua.
Lämminverisillä olennoilla ei yleensä ole tätä ongelmaa. Ne ovat sopeutuvampia ja voivat yleensä asua alueilla, joilla vuodenajat vaihtuvat. Esimerkiksi karvaiset eläimet kasvattavat paksun turkisen aluskarvan ja ruokkivat ahneesti eristävää rasvakerrosta kylmemmällä säällä. Näiden muutosten avulla niiden sisäinen lämpötila voidaan pitää yllä. Ihmiset yleensä sopeutuvat vaatteiden, takkojen ja kodin lämmitysjärjestelmien eristystekniikan avulla. Toisin sanoen ne luovat tarpeisiinsa sopivia mikroympäristöjä.
Kasvit ylläpitävät usein energian homeostaasia niiden ravinteiden määrän perusteella, jotka he haluavat ottaa sisään. Kevään aikana ne imevät ravinteita erittäin nopeasti ja kasvavat hyvin nopeasti tuottaakseen kukkia, jotka myöhemmin levittävät lajiaan. Kesällä ne kasvavat hitaammin ja keskittävät energiansa hedelmien tuottamiseen. Syksy osoittaa, että kasvien pitäisi alkaa keskittyä energiaan sisäänpäin. Viileämmän sään aikana he ylläpitävät homeostaasia kasvun kautta maan alla käyttämällä ravinteita laajentaakseen juurijärjestelmänsä lämpimämpään ja ravinteikkaampaan maaperään.
Ravinteiden saannilla on myös suuri rooli energian homeostaasissa. Ihannetilanteessa kulutettujen ravinteiden määrä olisi sama kuin organismin käyttämä energiamäärä. Tilanteissa, joissa tämä ei ole mahdollista, organismit ylläpitävät usein tasapainoa varastoimalla ylimääräistä energiaa aina, kun ravinteita otetaan. Tämä tapahtuu yleensä silloin, kun eläimet valmistautuvat lepotilaan tai kun organismi ei voi kuluttaa laadukkaita ravintoaineita.