Sinir sistemi homeostazisi sürdürmek için iki ana mekanizma kullanır:pozitif geri bildirim döngüleri ve negatif geri bildirim döngüleri. Pozitif geri besleme döngüleri sinyali güçlendirerek durumun daha da aşırı hale gelmesine neden olur. Negatif geri besleme döngüleri bir sinyali etkisiz hale getirerek bir koşulun orijinal durumuna dönmesine neden olur.
Örneğin vücut ısısı yükselirse sinir sistemi vücudu soğutmak için negatif geri bildirim döngüleri başlatır. Bu döngüler terlemeyi, nefes almayı ve cilt kan akışının artmasını içerecektir. Tersine, vücut ısısı düşerse sinir sistemi vücudu ısıtmak için pozitif geri bildirim döngüleri başlatacaktır. Bu döngüler arasında titreme, derideki kan akışının daralması ve adrenal bezlerin kortizol salgılaması için aktive edilmesi yer alır.
Sinir sistemi homeostaziyi sürdürmek için bu koşulları sürekli olarak izliyor ve ayarlıyor. Bu, hayatta kalmak için çok önemlidir, çünkü normalden küçük sapmalar bile ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir.