Glavna funkcija homeostaze kod ljudi i životinja je održavati tjelesnu kožu i unutarnje organe u radu na uravnotežen i normalan način. S primarnom svrhom da životinji ili osobi bude udobno, svi tjelesni organi, uključujući kožu, moraju raditi zajedno kako bi održali unutarnju ravnotežu. Ponekad se naziva i unutarnjim termostatom, homeostaza se koristi za regulaciju ili ravnotežu temperature i pH tijela kroz zdrav živčani sustav.
Dok je živčani sustav konačni mehanizam koji kontrolira unutarnju okolinu u funkciji homeostaze, drugi sustavi, poput mišićnog i krvožilnog sustava, kao i kože, daju živčanom sustavu povratnu informaciju koja mu je potrebna za kontrolu homeostaze. Na primjer, koža sudjeluje u funkciji homeostaze pružajući zaštitnu barijeru dizajniranu da spriječi viruse i druge štetne mikrobe izvan tijela, dok također proizvodi znoj za hlađenje tijela kada je u opasnosti od pregrijavanja. Koža također radi na podizanju tjelesne temperature kada je previše hladno kroz proces koji se obično naziva drhtanjem.
Unatoč vanjskim elementima, homeostaza se koristi za regulaciju svih unutarnjih reakcija tijela. U ekstremnim okruženjima, poput ekstremne vrućine ili hladnoće, funkcija homeostaze se smatra zaštitnim sustavom koji pomaže tijelu da odgovori na takav način da obnovi i promiče što je moguće više udobnosti. Isto vrijedi i kada je koža prerezana ili otvorena vanjskom silom ili predmetom. Funkcija homeostaze je povećanje protoka krvi u području rane, što također rezultira oticanjem.
Neki istraživači tvrde da je san također funkcija homeostaze i da je bez nje unutarnja ravnoteža tijela poremećena. U vezi sa spavanjem i homeostazom, provedene su studije kako bi se utvrdio njegov odnos s nesanicom i kako tijelo reagira kada je lišeno sna tijekom duljeg razdoblja. Istraživanja su dokazala da što više spavanja čovjek ili životinja nedostaje ili je lišen, to je više sna potrebno za oporavak. Konkretno, istraživači su pokušali utvrditi mogu li se ljudi i životinje u konačnici prilagoditi ozbiljno promijenjenim obrascima spavanja koji naglo smanjuju količinu spavanja u koju se zapravo spava. Iako je moguće promijeniti san na ovaj način, studije su zaključile da, na kraju, dugotrajno potrebna su razdoblja dubokog sna kako bi se homeostaza oporavila od izgubljenih količina.