Stanična homeostaza je sklonost stanice da nastavi pravilno i učinkovito funkcionirati u interakciji s unutarnjim i vanjskim podražajima. Idealna stanična homeostaza zahtijevala bi od stanice da nastavi održavati sklad unutar sebe, unatoč stalnim promjenama u svom okruženju. Većinu vremena, stanice su u stanju to učiniti, iako nijedna stanična funkcija nije apsolutno savršena. Da je to istina, živa bića ne bi imala genetske deformacije, bolesti ili nedostatke hranjivih tvari. Međutim, svaki organizam relativno dobrog zdravlja općenito se definira kao sposoban održavati izvrsnu staničnu homeostazu.
Vrlo velik dio stanične homeostaze uključuje održavanje zdravog okoliša unutar stanice. To zahtijeva da stanica ispravno i učinkovito obavlja širok raspon funkcija. Pojam homeostaza doslovno preveden znači “ostati isti”. Temperatura, brzina metabolizma, količina otpada i proizvodnja energije unutar stanice moraju ostati isti kako bi stanica ostala zdrava. U idealnim okolnostima, stanica će svaki dan primati točno odgovarajuću količinu hranjivih tvari, brzo prerađivati te hranjive tvari, izbacivati otpad i ostati na temperaturi pogodnoj za sve ove procese.
Nažalost, vrlo malo organizama živi u prostoru koji im omogućuje da cijelo vrijeme funkcioniraju u idealnim okolnostima, pa se stanice moraju prilagoditi. Na primjer, ako stanice ne dobivaju dovoljno određenog vitamina, organizam će početi žudjeti za stvarima koje sadrže taj vitamin. Čovjek s nedostatkom vitamina D može žudjeti za mliječnim proizvodima, poželjeti toplinu sunca ili jesti salatu punjenu keljom i drugim zelenilom bogatim vitaminima. Životinje također mogu tražiti stvari bogate hranjivim tvarima na sličan način, tražeći instinktivno stvari koje su im potrebne za održavanje stanične homeostaze.
Ako se nedostatak hranjivih tvari ne podmiri, organizam općenito svoju energiju povlači prema održavanju vitalnih sustava, preusmjeravajući hranjive tvari s nevitalnih mjesta. Na primjer, biljka koja pokušava održati staničnu homeostazu u svom stabljici i korijenskom sustavu može izvući energiju iz lišća. To se često pokazuje kao promjena boje lišća ili uvenuće. Kada se riješi nedostatak hranjivih tvari, biljka će se početi obnavljati vraćajući energiju natrag u ostatak organizma.
Sličan se proces događa kod bolesnih ljudi i životinja. Prehlađena osoba često kašlja, kihne, glavobolju i začepljenost. Ovi simptomi su odgovori na nešto u tijelu što ne bi trebalo biti tamo. Tijelo pokušava održati staničnu homeostazu boreći se protiv virusa koji se pokušava replicirati unutar stanica. Kada virus nestane, funkcija stanica bi se trebala vratiti u normalu.