Avtoregulacija je biološki izraz, ki se uporablja za opis procesov, s katerimi so se nekateri biološki sistemi sposobni sami regulirati. Avtoregulacijo najbolj jasno ponazarja porazdelitev krvi in kisika po telesu številnih različnih živali. Spremembe zunanjih pogojev in dražljajev povzročijo, da sistemi, ki uravnavajo pretok krvi, usmerijo pretok krvi in s tem kisika tam, kjer je najbolj potreben. Po potrebi se lahko krvne žile zožijo ali razširijo, srčni utrip pa se lahko poveča ali zmanjša do zmernega krvnega tlaka po vsem telesu. To je še posebej pomembno v možganih, kjer mora krvni tlak ostati v razmeroma majhnem območju, da se prepreči poškodba.
Da bi v celoti razumeli pomen avtoregulacije, moramo najprej razumeti koncept homeostaze. Homeostaza, kot se uporablja za biološke sisteme, je naravno, stabilno ravnovesje, v katerem je sistem sposoben vzdrževati stabilno regulacijo ne glede na zunanje pogoje. Procesi, kot so poraba hranil, tvorba energije ter tvorba in porazdelitev beljakovin, prispevajo k homeostazi. Divje spremembe v porabi energije, porazdelitvi hranil ali celo uravnavanju temperature lahko povzročijo znatno škodo organizmu, zato so potrebni regulativni mehanizmi, ki zagotavljajo potrebno ravnovesje. Avtoregulacija je eden takih mehanizmov, s katerimi se lahko določeni biološki sistemi uravnavajo sami.
Avtoregulacija v možganih, imenovana cerebralna avtoregulacija, je izjemno kritična zaradi pomena možganov in krhke narave. Potrebuje stalen in stalen pretok kisika, da ostane funkcionalen in celo kratka obdobja znatnih odstopanj so lahko zelo škodljiva. Poseben namen te uredbe je ohranjanje nespremenjenega pretoka krvi v možgane, tudi ko krvni tlak niha. Dejavniki, kot so upor, pretok in tlak, so vsi pomembni dejavniki pri določanju hitrosti pretoka krvi v možganih. Ko se eden spremeni, se lahko drugi običajno prilagodijo, da nadomestijo spremembo brez potrebe po zunanjih dejavnikih, kot so hormoni ali nevronski signali.
Možgani niso edini organ, ki vsebuje avtoregulacijske mehanizme. Srce in ledvice so prav tako sposobne regulacije brez potrebe po kemičnih ali nevronskih sprožilcih. Posebni mehanizmi samoregulacije so precej podobni in so na splošno tesno povezani s krvnim tlakom, pretokom in odpornostjo. Ti sistemi samoregulacije so zelo pomembni, če ne nujno potrebni, pri občutljivih organih, ki morajo vzdrževati natančen, stalen pretok krvi, da se izognejo poškodbam. Organ sam je sposoben regulacije na podlagi neposrednih dejavnikov, ne da bi bil odvisen od kemičnih ali električnih vmesnih produktov, ki bi jih lahko napačno usmerili drugi procesi v telesu.