Šūnu homeostāze ir šūnas tendence turpināt darboties pareizi un efektīvi, mijiedarbojoties gan ar iekšējiem, gan ārējiem stimuliem. Ideālai šūnu homeostāzei šūnai būtu jāturpina uzturēt harmoniju sevī, neskatoties uz pastāvīgām izmaiņām vidē. Lielāko daļu laika šūnas to spēj, lai gan neviena šūnu funkcija nav pilnīgi perfekta. Ja tā būtu taisnība, dzīvām būtnēm nebūtu ģenētisku deformāciju, slimību vai barības vielu deficīta. Tomēr jebkurš organisms ar salīdzinoši labu veselību parasti tiek definēts kā spējīgs uzturēt lielisku šūnu homeostāzi.
Ļoti liela daļa šūnu homeostāzes ietver veselīgas vides uzturēšanu šūnā. Tas prasa, lai šūna pareizi un efektīvi veiktu plašu funkciju klāstu. Termins homeostāze burtiski tulkots nozīmē “palikt nemainīgs”. Temperatūrai, vielmaiņas ātrumam, atkritumu daudzumam un enerģijas ražošanai šūnā ir jāpaliek nemainīgai, lai šūna būtu vesela. Ideālos apstākļos šūna katru dienu saņems tieši pareizo barības vielu daudzumu, ātri apstrādās šīs barības vielas, izvadīs atkritumus un saglabās temperatūru, kas ir labvēlīga visiem šiem procesiem.
Diemžēl ļoti maz organismu dzīvo telpā, kas ļauj tiem visu laiku darboties ideālos apstākļos, tāpēc šūnām ir jāpielāgojas. Piemēram, ja šūnas nesaņem pietiekami daudz noteikta vitamīna, organisms sāks alkt pēc lietām, kas satur šo vitamīnu. Cilvēks ar D vitamīna deficītu var alkt piena produktus, ilgoties pēc saules siltuma vai ēst salātus, kas pildīti ar kāpostiem un citiem vitamīniem bagātiem zaļumiem. Dzīvnieki var arī meklēt ar uzturvielām bagātus priekšmetus līdzīgā veidā, instinktīvi meklējot lietas, kas tiem nepieciešamas, lai uzturētu šūnu homeostāzi.
Ja barības vielu deficīts netiek novērsts, organisms parasti velk savu enerģiju, lai uzturētu dzīvībai svarīgās sistēmas, novirzot barības vielas no nedzīvām vietām. Piemēram, augs, kas mēģina uzturēt šūnu homeostāzi savā stumbrā un sakņu sistēmā, var izvilkt enerģiju no lapām. Tas bieži izpaužas kā lapu krāsas maiņa vai vīšana. Kad tiek novērsts barības vielu deficīts, augs sāks atjaunoties, nospiežot enerģiju atpakaļ pārējā organismā.
Līdzīgs process notiek slimiem cilvēkiem un dzīvniekiem. Persona, kas slimo ar saaukstēšanos, bieži piedzīvo klepu, šķaudīšanu, galvassāpes un sastrēgumus. Šie simptomi ir reakcija uz kaut ko organismā, kam nevajadzētu būt. Ķermenis cenšas uzturēt šūnu homeostāzi, cīnoties pret vīrusu, kas mēģina vairoties šūnās. Kad vīruss ir pazudis, šūnu funkcijai vajadzētu atgriezties normālā stāvoklī.