Sairaustilat ovat ensisijainen syy homeostaasin epäonnistumiseen, kyvyttömyyteen ylläpitää fysiologista tasapainoa kehon sisäisessä ympäristössä. Sairauksiin liittyvien prosessien vuoksi kudosten ja elinten toiminta muuttuu siten, että se aiheuttaa vakavaa epäsäännöllisyyttä, nimittäin munuaisten ja immuunijärjestelmän toimintaan vaikuttavissa sairauksissa. Käynnistetään tiettyjä mekanismeja, jotka pyrkivät puolustamaan kehoa hyökkääviä taudinaiheuttajia vastaan, mutta järjestelmä voi joskus erehtyä taistelemaan itseään vastaan. Ihmisen ikääntyessä elinjärjestelmien kyky heikkenee, mikä häiritsee homeostaattista toimintaa, kuten Alzheimerin tauti ja sydämen rytmihäiriöt osoittavat.
Äkillinen munuaisten vajaatoiminta voi aiheuttaa vakavia ongelmia homeostaasin epäonnistumisen vuoksi, koska nämä tärkeät elimet auttavat verta poistamaan haitallisia toksiineja ja ylläpitämään tehokkaita neste- ja elektrolyyttitasoja. Kasvaimet ja munuaiskivet voivat estää virtsan erittymisen virtsateiden tukkeutumisen seurauksena, kun taas tietyntyyppiset lääkkeet voivat myös häiritä munuaisten toimintaa. Verenvuodon tapauksessa munuaisten verenkierto heikkenee, mikä johtaa akuuttiin munuaisten vajaatoimintaan, jolle on tunnusomaista turvotus, pahoinvointi ja kohtaukset. Seurauksena voi olla myös kooma.
Lämpötilan säätelymekanismit häiriintyvät, koska kehossa on tartunnanaiheuttajia, erityisesti niillä, joiden immuunitoiminta on heikentynyt. Kuume on yksi tärkeistä tavoista, joilla keho taistelee infektioita vastaan, kun hypotalamus nostaa sisäistä lämpötilaa aiheuttaen vilunväristyksiä ja väsymystä. Normaali kehon lämpötila vaihtelee noin 98.6 ° Fahrenheit (37 ° C), mutta kuume tyypillisesti kehittyy noin 100 ° Fahrenheit (38 ° C). Vaikka kuume voidaan saada hallintaan antipyreettisillä lääkkeillä ja muilla toimenpiteillä, tehokkain hoito poistaa rikkovan taudinaiheuttajan kehon.
Immuunijärjestelmän kyky erottaa itsensä todellisista taudinaiheuttajista voi joskus häiritä hoitoa. Esimerkiksi elinsiirtoa tai verensiirtoa saavalle potilaalle voi tulla reaktio, joka voi johtaa homeostaasin epäonnistumiseen, koska immuunijärjestelmä esittelee monia tapoja, joilla ihmiskehon suojaamiseen tarkoitetut mekanismit voivat epäonnistua. Joskus kehittyy yliherkkyys, liian hermostunut immuunivaste antigeenille, joka ei normaalisti aiheuttaisi mitään reaktiota, kuten allerginen reaktio mehiläisen pistoon.
Ikääntymisen aikana tapahtuvat muutokset johtavat ikääntyneiden toimintakyvyn heikkenemiseen. Ihmiskehon eri järjestelmien heikentynyt kapasiteetti, vaikka se näkyy eniten vanhuksilla, voi alkaa paljon aikaisemmin elämässä, kuten Alzheimerin taudin yhteydessä. Kehon järjestelmät heikkenevät eri kohdissa aiheuttaen homeostaasin vajaatoimintaa heikentyneen hermoston ja muiden elinten toiminnan seurauksena.