Nezbytnou podmínkou řízení a regulací je přenos a zpracování informací. V organismu jde o informace (údaje) o tom, jaká je situace (jaký je stav) uvnitř a vně orgánu, tkáně, orgánového souboru. (Např. kolik se vytvořilo určitého enzymu apod.)
Pod slovem informace se obvykle rozumí zprávy. Informace může mít i jiný, ale přesněji definovaný význam. Zdrojem informací nezbytných pro regulaci a řízení jsou např. jevy probíhající uvnitř organismu nebo ve vnějším prostředí. (Hladina krevního cukru, koncentrace vápníku v plasmě, napětí svalu, teplota okolí atd.)
Informace jsou obsaženy například v psaném textu učebnice, v polohách ručičky na stupnici přístroje, v chemické struktuře molekul DNA určjící schopnost buňky vytvářet určité druhy bílkovinných molekul, atd.
Informace jsou přenášeny signály.
Informace přijímají a dále předávají speciální přijímače, receptory roztroušené po celém organismu. Pomocí receptorů jsou ústředí endokrinního a nervového systému informována o okamžité situaci v organismu, o odchylkách ke kterým nepřetržitě dochází i o způsobech, kterými jsou tyto odchylky likvidovány.
Některé typy receptorů byly již probrány v předchozích kapitolách. Šlo například o hmatová tělíska v kůži, receptory ve svalech, šlachách a v kloubních pouzdrech. Jiným typem receptorů jsou buňky dýchacího centra, schopné reagovat na změny kyselosti (pH) protékající krve. Bez receptorů by nebylo možno přijímat a přenášet informace, a bez informací by nebylo možné řídit.
Informace mohou být ukládány do paměti k pozdějšímu nebo opakovanému využití.
Pamětí je v obecném smyslu slova jakýkoliv způsob uchovávání informace. Na úrovni buňky je to genetická paměť (struktura DNA); na úrovni celého organismu jde o velmi složité uchovávání "paměťových stop", např. v centrálním nervovém systému.
Řízení, regulace, informace aj. jsou pojmy, se kterými pracuje věda o řízení a sdělování - kybernetika. Kybernetické postupy a jejich uplatnění v biologii a medicíně představují dnes velmi zajímavý, a v některých směrech rozhodující úsek teoretické medicíny. Zvládnutí otázek řízení a regulací fyziologických pochodů v organismu umožní řešení takových problémů, jakými je řízení buněčného dělení (zhoubné nádory), ovlivnění růstu (růstové poruchy, hojení ran), řízení vývoje zárodku (vrozené vady) a léčení celé řady (možná většiny) chorob, vznikajících z narušených vztahů uvnitř organismu nebo z poruch vztahu organismu a prostředí.
Řízení a regulace jsou nutné pro udržení homeostázy organismu. Řízení a regulace kteréhokoliv orgánu v těle se neobejde bez informací, jejichž záznam a přenos zabezpečují receptory. K řízení lidského organismu se v průběhu vývoje vytvořily dva specializované řídící systémy: nervový a humorální systém.
Jedním ze základních principů řízení je princip zpětné vazby. Zpětná vazba znamená takový postup informací, při kterém řídící člen dostává informace o regulované veličině a zpětně je uplatňuje v řízení.
Jinak řečeno: produkt nějaké činnosti, např. hormon vytvořený endokrinní žlázou, zpětně ovlivňuje tuto žlázu a tlumí nebo naopak povzbuzuje její další činnost. Zpětná vazba v podstatě umožňuje udržení homeostázy. Řídící složka (např. dýchací centrum) je ovlivňována informacemi přicházejícími z řízené složky. V případě dýchacího centra jde o ovlivnění buněk centra měnící se kyselostí krevní plasmy. Je-li pH nízké (kyselejší plasma), buňky centra jsou drážděny a prostřednictvím nervových vzruchů centrum zrychlí dýchání. Vydýcháním CO2 stoupne pH v krvi protékající centrem, a tímto zpětnovazebným mechanismem se "utlumí" aktivita dýchacího centra. Dýchání se opět zpomalí. Řídícím členem je v tomto případě dýchací centrum v prodloužené míše. Řízeným členem jsou dýchací svaly a informací je změna kyselosti (pH) plazmy. Zpětnovazebný okruh je anatomicky dán spojením dýchacího centra s míchou, a spojení míchy míšními nervy s dýchacími svaly. O změnách na periferii (tj. v plicích) je centrum informováno prostřednictvím pH krve, která protéká plícemi i dýchacím ústředím.
Zpětnovazebnými okruhy je v těle řízena a regulována většina funkcí. Z obecného hlediska řízení není podstatné, jde-li o řízení krevního tlaku nebo o tvorbu bílkoviny ve žlázové buňce. Základní princip je vždy stejný.
Biologické regulace jsou vícestupňové.
Například srdeční činnost je ovládána regulačním mechanismem (převodním systémem srdečním), který je ale pod řídící a usměrňující kontrolou nervového systému (autonomní nervy).
Regulační okruhy jsou v organismu většinou uspořádány hierarchicky. To znamená, že nadřazený regulační okruh - v uvedeném případě autonomní nervy, ovlivňuje činnost nižšího, většinou podřízeného okruhu - převodní srdeční systém, který je do jisté míry samostatný.
Z obecného hlediska je v lidském organismu nejvyšším regulačním a řídícím systémem nervová soustava. Endokrinní, látkové (humorální) řízení organismu je podřízeno systému nervovému.
Stupňovitost řízení umožňuje větší specializaci jednotlivých článků a zdokonaluje celý řídící proces. Nadřazené řídící okruhy se "nezabývají" podružnými, místními odchylkami, ale zasahují pouze do významných změn, případně kontrolují funkci nižších článků.