Следствием внутриклеточных процессов обмена веществ или обмена между организмом и внешней средой может стать нарушение гомеостаза всего организма. Это проявляется, прежде всего, изменениями химического состава и физических свойств крови, которые воспринимаются разнообразными рецепторами, размещёнными в кровеносной системе и непосредственно в органах. Информация от них поступает в гипоталамус, который влияет на обмен веществ и энергии двумя путями — нервным и гуморальным.
Нервная регуляция осуществляется автономной нервной системой, которая усиливает или тормозит работу вегетативных органов и систем (кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения).
В то же время гипоталамус через гипофиз вызывает синтез определённых гормонов, которые осуществляют гуморальное влияние на процессы обмена веществ и энергии. Изменение работы органов вызывает изменения в химических реакциях в клетках, а гормоны влияют непосредственно на ферменты, которые обеспечивают внутриклеточный обмен веществ и энергии.
Обмен веществ нарушается в результате заболеваний. Любая болезнь или её клиническая картина в основном являются проявлением нарушенного обмена веществ. Более всего он нарушается при эндокринных, воспалительных и инфекционных заболеваниях. Грубо, часто необратимо нарушается обмен веществ у человека, который долгое время голодает или переедает, употребляет алкоголь или наркотики.
