Cơ chế phản hồi tiêu cực là một loạt các phản ứng hoặc quá trình nhằm giảm thiểu sự thay đổi hoặc xáo trộn trong hệ thống. Loại cơ chế phản hồi này có xu hướng đưa hệ thống trở lại trạng thái cân bằng.
Một phản hồi tương ứng với các biến thể trong một biến cụ thể. Cơ chế phản hồi, còn được gọi là vòng lặp, thường theo chu kỳ, trong đó một hệ thống trải qua các bước lặp đi lặp lại. Cơ chế phản hồi có thể tích cực hoặc tiêu cực. Khi thay đổi xảy ra trong hệ thống được tăng cường hoặc khuếch đại, cơ chế phản hồi được cho là tích cực.
Trong khi đó, cơ chế phản hồi tiêu cực làm giảm tác động của một thay đổi ban đầu để làm cho hệ thống ổn định hơn hoặc với các biến thể tối thiểu. Về mặt hệ thống địa chất, sự hình thành mây và phong hóa đá là những ví dụ về cơ chế phản hồi tiêu cực.