Udział układu krwionośnego w utrzymaniu homeostazy polega na kontrolowaniu ciśnienia krwi i kontrolowaniu ilości tlenu we krwi. Krew bierze również udział w regulacji temperatury ciała. Przepływając przez ciepłe części ciała krew nagrzewa się, ogrzewając później inne, chłodniejsze części ciała, przez które przepływa. Do tego krew rozprowadza po organizmie hormony regulujące pracę poszczególnych narządów, a także uczestniczy w reakcjach odpornościowych organizmu.