La fréquence cardiaque est régulée par l'homéostasie, un processus par lequel le corps régule son environnement interne lors de son interaction avec l'environnement extérieur. Un excellent exemple d'une autre variable régulée par l'homéostasie est la température corporelle. Lorsque l'environnement est trop froid, le cerveau déclenche des contractions musculaires pour augmenter la température interne.
L'homéostasie dans un processus involontaire et, bien que de nombreux facteurs contribuent au processus, il est principalement contrôlé par une région du cerveau appelée la moelle. La moelle joue un rôle clé dans la régulation de la fréquence cardiaque. Lorsque le corps a besoin de plus d'oxygène, la moelle libère certains neurotransmetteurs qui contrôlent l'activité électrique du cœur, permettant à la fréquence cardiaque d'augmenter ou de diminuer en fonction des besoins du corps.
