Autoregulacija je biološki izraz koji se koristi za opisivanje procesa kroz koje su neki biološki sustavi sposobni sami sebe regulirati. Autoregulacija je najjasniji primjer raspodjele krvi i kisika po tijelima mnogih različitih životinja. Promjene vanjskih uvjeta i podražaja uzrokuju da sustavi koji upravljaju protokom krvi usmjeravaju protok krvi, a time i kisika, tamo gdje je najpotrebniji. Kada je potrebno, krvne žile se mogu suziti ili proširiti, a broj otkucaja srca može se povećati ili smanjiti do umjerenog krvnog tlaka u cijelom tijelu. To je od posebne važnosti u mozgu, gdje krvni tlak mora ostati unutar relativno malog raspona kako bi se izbjegla oštećenja.
Da bismo u potpunosti razumjeli važnost autoregulacije, prvo moramo razumjeti koncept homeostaze. Homeostaza, u primjeni na biološke sustave, prirodna je, stabilna ravnoteža u kojoj sustav može održavati stabilnu regulaciju bez obzira na vanjske uvjete. Procesi kao što su potrošnja hranjivih tvari, stvaranje energije te stvaranje i distribucija proteina doprinose homeostazi. Divlje promjene u potrošnji energije, distribuciji hranjivih tvari, pa čak i regulaciji temperature mogu uzrokovati značajnu štetu organizmu, pa su regulatorni mehanizmi nužni kako bi se osigurala potrebna ravnoteža. Autoregulacija je jedan takav mehanizam putem kojeg se određeni biološki sustavi mogu sami regulirati.
Autoregulacija u mozgu, koja se naziva cerebralna autoregulacija, izuzetno je kritična zbog važnosti mozga i krhke prirode. Potreban je stalan i stalan protok kisika da bi ostao funkcionalan, a čak i kratka razdoblja značajne varijacije mogu biti prilično štetna. Specifična svrha ove regulacije je održavanje nepromjenjivog protoka krvi u mozgu čak i kada krvni tlak varira. Čimbenici poput otpora, protoka i tlaka važni su čimbenici u određivanju brzine protoka krvi u mozgu. Kada se jedan promijeni, drugi se općenito mogu prilagoditi kako bi nadoknadili promjenu bez potrebe za vanjskim čimbenicima, kao što su hormoni ili neuralni signali.
Mozak nije jedini organ koji sadrži mehanizme autoregulacije. Srce i bubrezi također su sposobni za regulaciju bez potrebe za kemijskim ili neuralnim okidačima. Konkretni mehanizmi autoregulacije obično su prilično slični i općenito su usko povezani s krvnim tlakom, protokom i otporom. Ovi sustavi autoregulacije vrlo su važni, ako ne i apsolutno nužni, u osjetljivim organima koji trebaju održavati precizan, stalan protok krvi kako bi se izbjegla oštećenja. Sam organ je sposoban regulirati na temelju neposrednih čimbenika bez potrebe da ovisi o kemijskim ili električnim međuproduktima koje bi drugi procesi u tijelu mogli pogrešno usmjeriti.