Fysiologinen homeostaasi on sisäisen vakauden tila, joka saavutetaan tietyillä mekanismeilla ja fysiologisilla sykleillä elävässä järjestelmässä. Ranskalainen tiedemies Claude Bernard ilmaisi ja ilmaisi fysiologisen homeostaasin tärkeyden 1860 -luvulla ensimmäisten joukossa. Hän oletti, että elävää organismia ei ole vain olemassa ja se on selviytymisensä velkaa vain ulkopuoliselle ympäristölle, vaan sisäiselle ilmapiirille, joka ylläpidetään yhdessä toimivien elementtien kiertämisen kautta. Maksan, munuaisten ja aivojen toiminta ovat tärkeimpiä elementtejä ihmisen fysiologisessa homeostaasissa. Kun terve tila ei säily, keho voi kärsiä ja joskus joutua sairauksiin, kuten diabetekseen ja kihtiin, homeostaattisen epätasapainon vuoksi.
Lämpösäätely, joka on erittäin tärkeä ihmisten selviytymisen kannalta, on loistava esimerkki fysiologisen homeostaasin mekanismista. Suurin osa kehon lämmöstä muodostuu kehon syvissä elimissä, useimmiten maksassa. Jos keho alkaa kuumentua tai jäähtyä nopeasti, sen homeostaattinen mekanismi käynnistyy. Ensimmäinen vaihe termoregulaatiossa suoritetaan ihon vasodilataation ja hikoilun vuoksi, jos keho alkaa saada lämpöä, kuten harjoituksen aikana, ja pakottaa karvat, kun keho menettää lämpöä eristävän kerroksen muodostamiseksi. Verenkiertojärjestelmä osallistuu myös lämmönsäätelyyn supistamalla kapillaareja lähellä ihoa kylmissä olosuhteissa lämpöhäviöiden minimoimiseksi ja laajentamalla kapillaareja kuumissa olosuhteissa maksimoidakseen ylimääräisen lämmön leviämisen.
Veren koostumuksen on saavutettava fysiologinen homeostaasi, jotta myös ihmisen järjestelmä pysyy terveenä. Kaksi haimasta vapautuvaa hormonia, glukagonia ja insuliinia, auttavat säätelemään verensokeritasoa. Aterian jälkeen, kun verensokeri alkaa nousta dramaattisesti, insuliinia vapautuu sokeripitoisuuden alentamiseksi. Päinvastoin, kun kehon verensokeri alkaa laskea, glukagonia vapautuu verensokeritasojen nostamiseksi aterioiden välillä. Homeostaattinen epätasapaino näkyy diabeteksen muodossa, jos haima ei pysty tuottamaan tai vapauttamaan riittäviä määriä kumpaakaan hormonia. Veren liuenneiden aineiden pitoisuuksia säätelevät myös munuaiset, koska ne suodattavat verta ja määrittävät liuenneiden aineiden, kuten glukoosin, aminohappojen ja elektrolyyttien, imeytymisnopeudet.
Toinen fysiologisen homeostaasin ehto on kehon vetyionien pitoisuuden (pH) säätely. Munuaiset tarkkailevat veriplasman pH -tasoa, kun se suodatetaan munuaisjärjestelmän läpi. Palaute munuaisista laukaisee pH -puskurointiaineiden, kuten bikarbonaatin ja ammoniakin, vapautumisen, jotta taso pysyy pH -asteikon välillä 7.35-7.45.