Homeostáze nebo také homeostáza (z řec. homoios, stejný, a stasis, trvání, stání) znamená samočinné udržování hodnoty nějaké veličiny na přibližně stejné hodnotě. U živých organismů je to schopnost udržovat stabilní vnitřní prostředí, které je nezbytnou podmínkou jejich fungování a existence, i když se vnější podmínky mění. Příkladem organické homeostáze je udržování acidobazické rovnováhy nebo tělesné teploty u homoiotermních organizmů. Kyberneticky se homeostáze vysvětluje jako záporná zpětná vazba, která na základě chybového signálu redukuje odchylky od normativní, správné hodnoty. Zařízení nebo systém, který takto funguje, se nazývá homeostat.
Organický homeostat
Udržování řady veličin – například stupně pH tělních tekutin, vlhkosti, tělesné teploty aj. – ve velmi úzkých mezích je pro mnoho organismů nutná podmínka života. Podobně udržují živé buňky, tkáně i organismy více méně stálou hladinu různých látek ve svém těle, zbavují se přebytečných a přijímají ty, jichž se nedostává. Tak živočich reguluje hladinu glukózy v krvi, ledviny odvádějí přebytečnou vodu a další látky. Poruchy homeostatických mechanismů jsou příčinou řady nemocí (cukrovka, hypoglykemie aj.). Organické homeostaty jsou ve skutečnosti velmi složité a biolog Humberto Maturana proto navrhl, aby se pro ně pojem „homeostáze“ nepoužíval, protože skutečnost příliš zjednodušuje. Ve skutečnosti nejde o pouhé udržování či trvání, nýbrž o dynamické vyvažování; Maturana proto navrhl pojem homeodynamiky.