I mammiferi mantengono l'omeostasi attraverso le protezioni strutturali e il controllo di vari sistemi attraverso i sistemi nervoso ed endocrino. L'omeostasi è il mantenimento di un ambiente interno costante, che nei mammiferi e negli uccelli include una temperatura costante. Diversi fattori, tra cui fattori chimici e fisici, sono mantenuti da tutti gli animali in modo che i loro sistemi corporei operino con la massima efficienza.
Il sistema muscolare è un importante elemento dell'omeostasi nei mammiferi. Insieme al sistema scheletrico, mantiene la postura e la struttura del corpo e protegge gli organi interni. È anche il principale generatore di calore per l'omeostasi della temperatura. Oltre ai suoi ruoli strutturali e di supporto, il sistema scheletrico agisce come un serbatoio di calcio, che il corpo rilascia in risposta all'ormone paratiroideo. Il sistema scheletrico è anche il principale sito di produzione di cellule del sangue, mantenendo le proprietà del sangue in uno stato costante. La pelle è lo strato protettivo più esterno, che esclude oggetti e sostanze indesiderati e previene la perdita di acqua. Aiuta anche a mantenere l'omeostasi della temperatura in molti mammiferi mediante l'espulsione del sudore attraverso i pori contenuti al suo interno.
L'omeostasi chimica deve essere mantenuta, e ciò richiede la costante rimozione dei rifiuti metabolici in modo che non si accumulino nei tessuti del corpo. Ciò viene realizzato tramite il sistema circolatorio, che trasporta questi rifiuti nel sistema escretore per l'eliminazione.
