Η αρνητική ανατροφοδότηση αποτελεί βασική έννοια της κυβερνητικής- είναι η βάση της ρύθμισης και του ελέγχου. Είναι σημαντική στη μηχανική και τη φυσιολογία. Στη βιολογία και τη φυσιολογία η αρνητική ανατροφοδότηση είναι γνωστή ως ομοιόσταση.
Η αρνητική ανατροφοδότηση συμβαίνει όταν η έξοδος ενός συστήματος δρα αντίθετα προς τις αλλαγές στην είσοδο ενός συστήματος. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να γίνονται λιγότερες αλλαγές και το σύστημα να διατηρείται εντός ορίων. Το κλασικό παράδειγμα είναι ένα σύστημα κεντρικής θέρμανσης το οποίο διακόπτει τη λειτουργία του όταν ένας (κατάλληλα τοποθετημένος) αισθητήρας θερμοκρασίας φτάσει σε ένα προκαθορισμένο σημείο. Το τμήμα αρνητικής ανατροφοδότησης είναι ο θερμοστάτης.