Når det gjelder biologiske mekanismer, er positive og negative tilbakemeldinger kjente produkter av molekylære og fysiologiske prosesser. Begge er kontrollsystemer som er involvert i kroppens homeostase eller tilbøyelighet til organismer for å opprettholde balanse og regulere sitt indre miljø. Uten disse tilbakemeldingene ville en organisme miste sin evne til selvregulering. I utgangspunktet forsterker positiv tilbakemelding den opprinnelige stimulansen, mens negativ tilbakemelding reduserer den. Følgende konsepter beskriver deres forskjeller.
I positiv tilbakemelding er det en direkte positiv korrelasjon mellom konsentrasjonen og prosessraten. Et godt eksempel er hvordan det endokrine systemet regulerer frigivelsen av hormonene. Spesielt er oksytocin et hormon frigjort av hypofysen under barnets fødsel. Det er avgjørende for arbeid og normal levering. Etter hvert som sammentringene øker, blir mer oksytocin produsert til barnet er født. Også dette kjemikaliet har vært forbundet med sosial binding. Kramming av noen stimulerer for eksempel frigivelsen av oksytocin. Noen som får (og gir) mange klemmer opplever også en forbedret produksjon av nevnte hormon.
Følgende oppsummering skisserer fasene som er involvert i en negativ tilbakemelding:
Negativ tilbakemelding styrer prosesshastigheten for å forhindre opphopning av stoff. I motsetning til positiv tilbakemelding gjenspeiler det en negativ korrelasjon mellom konsentrasjon og prosessrate. De fleste homeostatiske prosedyrer innebærer negativ tilbakemelding, da de fleste mekanismer oppnår likevekt ved å gå tilbake til deres opprinnelige tilstander. Når hjernen oppdager en intern forstyrrelse, sender den meldinger via nervesystemet som aktiverer relevante organer for å returnere verdiene innen normal rekkevidde.
Denne mekanismen er ofte liknet med et varmesystem som blir skrudd opp hvis den oppfattede temperaturen er for lav og omvendt. For eksempel frigjør bukspyttkjertelen to hormoner med motsatte funksjoner. Insulin senker blodsukkernivået mens glukagon øker det. Når kroppen oppdager at den har for mye sukker, blir bukspyttkjertelen bedt om å frigjøre insulin og bare stopper når balanse oppnås. dermed negativ tilbakemelding. På samme måte blir bukspyttkjertelen bedt om å frigjøre glukagon når det oppdager at kroppen har svært lavt sukker og bare stopper når kroppen har returnert til sin vanlige tilstand.
Følgende oppsummering skisserer fasene som er involvert i en negativ tilbakemelding:
I forhold til positiv tilbakemelding forekommer negativ tilbakemelding hyppigere blant kroppens homeostatiske mekanismer, da mange sykdommer skyldes forstyrrelsen av den opprinnelige systemiske tilstanden. Det er da mer kjent, mens positiv tilbakemelding er mindre observert som den er mindre intuitiv.
Mekanismen med positiv tilbakemelding støtter en høyere produksjonshastighet eller prosess som en handling øker også. Således forstørres resultatet av en reaksjon. På den annen side hemmer negativ tilbakemelding frekvensen som en viss tilstand er forbedret. Derfor er resultatet av en reaksjon inhibert.
I forhold til positiv tilbakemelding er negativ tilbakemelding knyttet bedre til stabilitet, da det reduserer virkningene av agitasjoner. Tvert imot støtter positiv tilbakemelding eksponentiell vekst som kan lene seg mot ustabilitet.
Negativ tilbakemelding motstår generelt endringer, da det gjør justeringer for å bringe systemet tilbake til sin opprinnelige tilstand. På den annen side støtter positiv tilbakemelding vanligvis endring ettersom en liten effekt er forbedret.
I forhold til negativ tilbakemelding har positiv tilbakemelding et bredere spekter da prosessraten kan bli eksponentielt multiplisert. På samme måte gjenspeiles spekteret når positiv tilbakemelding resulterer i flere produkter som mer hormoner, blodplater og lignende. Tvert imot gir negativ tilbakemelding mindre produkter.
Siden positiv tilbakemelding forsterker forstyrrelsen, er den relatert til onde sykluser som kan føre til døden. For eksempel oppstår en positiv tilbakemeldingsløyfe under feber som kontinuerlig brenner opp metabolske forandringer. En ond syklus blir også observert når en betennelse fører til mer skade som også forårsaker betennelse. Imidlertid er negative tilbakemeldinger oftest knyttet til å opprettholde god helse ved å gjenopprette homeostase.
En positiv tilbakemelding krever ofte en ekstern avbrudd fordi mekanismen til å stoppe mens en negativ tilbakemelding bare stopper alene når den opprinnelige tilstanden oppdateres. For eksempel skjer en rekke positive tilbakemeldingsmekanismer under et progressivt sirkulatorisk sjokk. Dette preges av fallende blodtrykk som kan føre til hjertesvikt. I dette tilfellet er det nødvendig med medisinsk inngrep for at den positive tilbakemeldingen skal stoppe.