Homeostasis sel adalah kecenderungan sel untuk terus berfungsi dengan baik dan efisien dengan berinteraksi dengan rangsangan baik dari dalam maupun luar. Homeostasis sel yang ideal akan membutuhkan sel untuk terus mempertahankan harmoni di dalam dirinya sendiri, meskipun ada perubahan konstan di lingkungannya. Sebagian besar waktu, sel dapat melakukan ini, meskipun tidak ada fungsi sel yang benar-benar sempurna. Jika itu benar, makhluk hidup tidak akan memiliki cacat genetik, penyakit, atau kekurangan nutrisi. Setiap organisme dalam kesehatan yang relatif baik, umumnya didefinisikan sebagai mampu mempertahankan homeostasis sel yang sangat baik.
Sebagian besar homeostasis sel melibatkan pemeliharaan lingkungan yang sehat di dalam sel. Ini membutuhkan sel untuk melakukan berbagai fungsi dengan benar dan efisien. Istilah homeostasis secara harfiah diterjemahkan berarti “tetap sama.” Suhu, laju metabolisme, jumlah limbah, dan produksi energi di dalam sel harus tetap sama agar sel tetap sehat. Dalam keadaan ideal, sel akan menerima jumlah nutrisi yang tepat setiap hari, memproses nutrisi tersebut dengan cepat, mengeluarkan limbah, dan tetap pada suhu yang kondusif untuk semua proses ini.
Sayangnya, sangat sedikit organisme yang hidup di ruang yang memungkinkan mereka berfungsi dalam keadaan ideal sepanjang waktu, sehingga sel harus beradaptasi. Misalnya, jika sel tidak mendapatkan cukup vitamin tertentu, organisme akan mulai mendambakan hal-hal yang mengandung vitamin itu. Seorang manusia dengan kekurangan vitamin D mungkin mendambakan produk susu, menginginkan kehangatan matahari, atau makan salad yang diisi dengan kangkung dan sayuran kaya vitamin lainnya. Hewan juga dapat mencari item kaya nutrisi dengan cara yang sama, mencari secara naluriah untuk hal-hal yang mereka butuhkan untuk mempertahankan homeostasis sel.
Jika kekurangan nutrisi tidak terpenuhi, organisme umumnya menarik energinya untuk mempertahankan sistem vital, mengarahkan nutrisi dari tempat-tempat non-vital. Misalnya, tanaman yang berusaha mempertahankan homeostasis sel di batang dan sistem akarnya dapat menarik energi keluar dari daun. Ini sering menunjukkan perubahan warna daun atau layu. Ketika kekurangan nutrisi diatasi, tanaman akan mulai memperbarui dirinya sendiri dengan mendorong energi kembali ke seluruh organisme.
Proses serupa terjadi pada manusia dan hewan yang sakit. Seseorang yang sakit pilek sering mengalami batuk, bersin, sakit kepala, dan hidung tersumbat. Gejala-gejala ini adalah respons terhadap sesuatu dalam tubuh yang seharusnya tidak ada. Tubuh berusaha mempertahankan homeostasis sel dengan melawan virus yang mencoba bereplikasi di dalam sel. Ketika virus hilang, fungsi sel harus kembali normal.