Stanja bolesti primarni su uzrok neuspjeha homeostaze, nemogućnosti održavanja fiziološke ravnoteže unutar unutarnjeg okruženja tijela. Zbog procesa koji su povezani s bolešću, rad tkiva i organa mijenja se na način da uzrokuje teške neprilagodbe, i to kod bolesti koje utječu na funkciju bubrega i imunološkog sustava. Pokreću se određeni mehanizmi koji djeluju na obranu tijela od invazivnih patogena, ali sustav se ponekad može pogrešno boriti sam sa sobom. Kako ljudska bića stare, sposobnosti organskih sustava nestaju, ometajući homeostatsko funkcioniranje, o čemu svjedoče Alzheimerova bolest i srčana aritmija.
Iznenadno zatajenje bubrežne funkcije može uzrokovati ozbiljne probleme zbog neuspjeha homeostaze, jer ti važni organi pomažu krvi u uklanjanju štetnih toksina i održavanju učinkovite razine tekućine i elektrolita. Tumori i bubrežni kamenci mogu spriječiti izlučivanje mokraće kao rezultat stvaranja začepljenja mokraćnih kanala, dok određene vrste lijekova također mogu poremetiti rad bubrega. U slučaju krvarenja, cirkulacija krvi u bubrezima se smanjuje što dovodi do akutnog zatajenja bubrega, karakteriziranog edemom, mučninom i napadajima. Također može nastati koma.
Mehanizmi regulacije temperature postaju poremećeni zbog prisutnosti infektivnih agenasa u tijelu, osobito kod onih s potlačenom imunološkom funkcijom. Groznica je jedan od važnih načina na koji se tijelo bori protiv infekcije jer hipotalamus podiže unutarnju temperaturu, uzrokujući zimicu i umor. Normalna tjelesna temperatura kreće se oko 98.6° Fahrenheita (37° Celzija), ali groznica se obično razvija na oko 100° Fahrenheita (38° Celzija). Iako se groznica može staviti pod kontrolu lijekovima koji se nazivaju antipireticima i drugim intervencijama, najučinkovitiji tretman oslobađa tijelo od patogena.
Sposobnost imunološkog sustava da razlikuje sebe od pravih patogena ponekad može ometati liječenje. Na primjer, pacijent koji prima transplantaciju organa ili transfuziju krvi može doživjeti reakciju koja bi mogla dovesti do neuspjeha homeostaze jer imunološki sustav predstavlja mnoge načine na koje mehanizmi dizajnirani za zaštitu ljudskog tijela mogu otkazati. Ponekad se razvija preosjetljivost, pretjerano podražljiv imunološki odgovor na antigen koji inače ne bi izazvao nikakvu reakciju kao što je alergijska reakcija na ubod pčele.
Promjene koje se javljaju tijekom starenja dovode do smanjenog funkcioniranja kod starijih osoba. Opadanje kapaciteta različitih sustava u ljudskom tijelu, iako je najočitije kod starijih osoba, može početi mnogo ranije u životu, poput Alzheimerove bolesti. Tjelesni sustavi opadaju u različitim točkama, uzrokujući neuspjeh homeostaze kao rezultat smanjenog funkcioniranja živaca i drugih organa.