Homöostaas viitab stabiilse sisetemperatuuri ja keskkonna hoidmisele, mis võimaldab organismi süsteemidel, täpsemalt ainevahetusel, töötada maksimaalse efektiivsusega. Ainevahetus on energia hulk, mida keha ekstraheerib, salvestab ja kasutab enda ülalpidamiseks. Homöostaasi ja ainevahetuse vaheline seos on selline, et ainevahetuse tõhusaks toimimiseks on vaja homöostaasi ja tõhus ainevahetus on üks viis, kuidas keha homöostaasi säilitab.
Seos homöostaasi ja ainevahetuse vahel on tihe selle poolest, et kui homöostaasis peaks tekkima häire, mõjutab see ainevahetust negatiivselt. Ainevahetus sõltub ensüümide tööst, mis katalüüsivad toidu energiaks lagundamiseks vajalikke keemilisi reaktsioone. Ensüümid ei saa töötada, kui keha ei hoita ühtlasel temperatuuril. Rakkudes tuleb säilitada homöostaas, et toimuksid ainevahetuse jaoks vajalikud reaktsioonid. Kui temperatuur on liiga kõrge, lakkavad ensüümid töötamast; kui see on liiga madal, siis reaktsioonikiirus suureneb, mis võib olla sama kahjulik.
Optimaalset metaboolset efektiivsust säilitab negatiivne tagasiside ahel, mille kaudu homöostaas toimib. Kui keha andurid tuvastavad, et mingi muutuja, nagu temperatuur või pH tase, on väljaspool kitsast vastuvõetavust, hoiatab see kontrollereid, nagu aju hüpotalamus või mõni muu kehaorgan, et hoiatada efektoreid, nagu veresooned, nahka või hormoone. Sel moel stabiliseerub homöostaasi ja ainevahetuse vaheline seos.
Keha sisemised tingimused, mis peavad püsima stabiilsena, hõlmavad kehatemperatuuri, pH taset ja glükoosi taset. Need tegurid püsivad normaalses vahemikus, välja arvatud juhul, kui toksiinid kogunevad; sel juhul on homöostaas ja ainevahetus häiritud ning tagajärjeks on haigus. Stabiilse temperatuuri hoidmist juhivad antagonistlikud mehhanismid, mis hõlmavad selliseid efektoreid nagu naha arterioolide või higinäärmete silelihased, mille ülesanne on tõsta kehatemperatuuri, kui välistingimused on külmad või kehal on vaja viirusega võidelda ja teised, mis alandavad seda, kui päike välja tuleb või immuunsüsteem saab viirusest jagu. Regulaatorid alandavad ja tõstavad pH taset ning hormoonid vähendavad ja suurendavad vere glükoosisisaldust vastavalt vajadusele.