Homeostāze attiecas uz stabilas iekšējās temperatūras un vides uzturēšanu, kas ļauj organisma sistēmām, īpaši vielmaiņai, strādāt maksimāli efektīvi. Metabolisms ir enerģijas daudzums, ko organisms ekstrahē, uzglabā un izmanto, lai uzturētu sevi. Attiecības starp homeostāzi un vielmaiņu ir tādas, ka homeostāze ir nepieciešama, lai vielmaiņa darbotos efektīvi, un efektīva vielmaiņa ir viens no veidiem, kā organisms uztur homeostāzi.
Saikne starp homeostāzi un vielmaiņu ir cieša, jo, ja rodas homeostāzes traucējumi, vielmaiņa tiks negatīvi ietekmēta. Metabolisms ir atkarīgs no enzīmu darba, lai katalizētu ķīmiskās reakcijas, kas nepieciešamas pārtikas sadalīšanai enerģijā. Fermenti nevar darboties, ja ķermenis netiek uzturēts nemainīgā temperatūrā. Lai notiktu metabolismam nepieciešamās reakcijas, šūnās ir jāuztur homeostāze. Ja temperatūra ir pārāk augsta, fermenti pārtrauks darboties; ja tas ir pārāk zems, reakcijas ātrums palielinās, kas var būt tikpat kaitīgs.
Optimālu vielmaiņas efektivitāti uztur negatīvās atgriezeniskās saites cilpa, ar kuras palīdzību darbojas homeostāze. Ja ķermeņa sensori konstatē, ka kāds mainīgais lielums, piemēram, temperatūra vai pH līmenis, ir ārpus šaura pieļaujamā diapazona, tas brīdina kontrolierus, piemēram, hipotalāmu smadzenēs vai kādu no citiem ķermeņa orgāniem, lai brīdinātu efektorus, piemēram, asinsvadus, ādu vai hormonus. Tādā veidā tiek stabilizēta saikne starp homeostāzi un vielmaiņu.
Ķermeņa iekšējie apstākļi, kuriem jāpaliek stabiliem, ir ķermeņa temperatūra, pH līmenis un glikozes līmenis. Šie faktori tiek uzturēti normālā diapazonā, ja vien nenotiek toksīnu uzkrāšanās; tādā gadījumā tiek traucēta homeostāze un vielmaiņa un rodas slimības. Stabilas temperatūras uzturēšanu pārvalda antagonistiski mehānismi, kas ietver tādus efektorus kā gludie muskuļi ādas arteriolās vai sviedru dziedzeri, kuru uzdevums ir paaugstināt ķermeņa temperatūru, ja ārējie apstākļi ir auksti vai organismam jācīnās pret vīrusu un citi, kas to pazemina, kad uznāk saule vai vīrusu uzvar imūnsistēma. Regulatori pazemina un paaugstina pH līmeni, bet hormoni samazina un palielina glikozes līmeni asinīs atbilstoši nepieciešamībai.