Созданию ныне существующей кафедры физиологии человека и животных предшествовала организация кафедры физиологии человека на медицинском факультете СГУ под руководством доктора медицинских наук профессора И.А.Чуевского. В 1931г. эта кафедра перешла в ведение медицинского института. Исследования в области физиологии человека и животных были возобновлены в университете в связи с открытием кафедры динамики развития организма (1936) и кафедры физиологии животных (1937). Кафедрой физиологии животных до 1942г. руководил профессор И.Т.Богословский, который занимался проблемами физиологии высшей нервной деятельности. Кафедра динамики развития организма была создана под руководством доцента Я.М.Кабака. Основное ее научное направление было связано с проблемами экспериментальной эндокринологии. В 1938г. кафедрой стал заведовать доцент П.А.Вундер. В 1944г. произошло слияние кафедры физиологии животных с кафедрой динамики развития организма. Укрупненной кафедрой физиологии человека и животных стал заведовать доцент, а в дальнейшем доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель наук РФ П.А.Вундер. С этого времени основным научным направлением стало исследование процессов взаимодействия в эндокринной системе.

Будучи учеником М.М.Завадовского, П.А.Вундер развивал концепцию своего учителя, известную как принцип "плюс - минус взаимодействия", лежащий в основе общего механизма гомеостаза. П А Вундер исследовал принципы саморегуляции в эндокринной системе, участие нервных механизмов в этом процессе, нервно-гуморальные механизмы формирования пола и процесса размножения, эндокринные корреляции при экспериментальном сахарном диабете.

На протяжении всей своей научной деятельности П.А.Вундер развивал связь теории с практикой. Многие его экспериментальные работы связаны с проблемами животноводства, акушерства и гинекологии.

П.А.Вундер заведовал кафедрой до 1984г, после чего на протяжении 15 лет оставался ее научным консультантом. Им было опубликовано более 150 статей и несколько монографий, среди которых большой интерес научной общественности вызвали "Эндокринология пола и размножения" (1973), "Эндокринология пола" (1980), "Процессы саморегуляции в эндокринной системе" (1995).

П.А.Вундер был не только крупным ученым. Он много сил отдавал подготовке молодых специалистов. Среди его учеников - проф. Иванова Инна Ивановна, которая начала работать на кафедре в 1945г., будучи еще студенткой 5 курса. И.И.Иванова прошла путь от старшего лаборанта до профессора. Темой ее докторской диссертации было изучение роли нервной системы в процессах взаимодействия гипофиза и щитовидной железы в условиях нормы и патологии. По результатам исследований ею опубликовано более 40 научных статей.

Учениками профессора П.А.Вундера были выпускники кафедры: д.б.н. Т.Г.Анищенко, д.б.н. В.А.Лавровский, д.б.н. Л.В.Колпакова, к.б.н. В.Ф.Лапшина, к.б.н. М.И.Фефер, к.б.н. М.Д.Сметанина, д.б.н. А.Н.Мурашев, к.б.н. Л.Н.Шорина, к.б.н. Т.П.Романова, к.б.н. И.А.Уварова и др.

С 1985 по 2003 год кафедрой физиологии человека и животных руководила профессор, д.б.н. Анищенко Т.Г. С этого времени начинается системное исследование механизмов стресса и адаптации с учетом полового фактора. В рамках этого направления изучены особенности глюкокортикоидных стрессорных реакций женского и мужского организма на разных этапах онтогенеза с анализом механизмов половых различий. По материалам этих исследований защищены докторская (Анищенко Т.Г.) и 2 кандидатских диссертации (Игошева Н.Б. и Шорина Л.Н.). В настоящее время на базе приобретенного на гранты современного оборудования исследуются с учетом гендерного фактора системные механизмы кардиоваскулярной стресс-реактивности и стресс-устойчивости с внедрением новых диагностических методов, основанных на критериях нелинейной динамики. По материалам исследований аспирантами с 2002 по 2005 гг. защищено 5 кандидатских диссертаций (Семячкина–Глушковская О.В., Якушева Т.А., Климова О.А., Семенова М.А., Леонтьев Д.С.).

Ещё одно научное направление кафедры связано с проведением совместных исследований с научно-производственным ООО «Корпорация «Спектр–акустика» (президент - д.ф.-м.н. проф. Петров В.В.) по изучению механизмов повышения резервных возможностей организма с помощью биологически активных добавок (доц. Сметанина М.Д., доц. Шорина Л.Н.). Важность проведения подобных экспериментальных работ неоспорима, поскольку без всесторонней оценки эффективности разрабатываемых препаратов, механизмов их действия и возможных побочных эффектов невозможно их внедрение в медицинскую практику. В результате экспериментальной комплексной оценки эффективности препарата «Пантолен» рекомендовано его использование в качестве биологически активной добавки для повышения резервных возможностей организма. Препарат успешно реализуется через аптечную сеть. По материалам исследований защищаются курсовые и дипломные работы, имеются публикации.

Важным научным направлением кафедры являются многолетние исследования психофизиологической адаптации школьников и студентов к образовательному процессу в школе и вузе. Эту работу под руководством доц. Лыковой Е.Ю. проводят студенты педагогического отделения. Ценность этих исследований обусловлена ухудшением здоровья школьников и студентов наряду с увеличением интеллектуальной нагрузки, снижением физической активности, ухудшением экологической ситуации. Результаты наблюдений позволяют вырабатывать рекомендации по оптимизации процессов обучения в школе и вузе, по снижению негативных последствий чрезмерных нагрузок, по индивидуализации образовательного процесса. По материалам исследований защищаются курсовые и дипломные работы, публикуются статьи.

Многолетние совместные научные исследования с коллективом кафедры радиофизики и нелинейной динамики физического факультета СГУ (зав. кафедрой профессор, доктор ф.-м.н. Анищенко В.С.) были поддержаны 39 международными и российскими грантами, среди которых такие гранты, как Intas (1997-2005), CRDF (2000-2007 г).

Наличие такой серьезной финансовой поддержки позволило создать в рамках кафедры лабораторию экспериментальной физиологии, входящую в Научно-образовательный центр (НОЦ) СГУ. Приобретение большого числа компьютеров на средства грантов позволило сформировать компьютерный класс для проведения виртуального практикума по ведущим дисциплинам кафедры. Создание современной технической базы повысило уровень научных исследований, результаты которых отражены более чем в 300 публикациях в зарубежных и отечественных изданиях.

За период с 1997 по 2008 год защищено 7 кандидатских и подготовлена к защите 1 докторская диссертации. Ряд сотрудников кафедры продолжают научную деятельность в Англии, США (штат Миссури), Канаде, в Москве, в Санкт-Петербурге. Результаты научной работы кафедры были представлены на многочисленных международных и российских конференциях. Руководимые Анищенко Т.Г. аспиранты были удостоены звания Соросовского аспиранта (2000, 2001), а также получали стипендию Президента, Губернаторскую стипендию, стипендию для молодых ученых РФФИ.

Золотой период кафедры физиологии человека и животных начинается с 2009 года, когда научные направления по физиологии приобретают междисциплинарный характер в тесном сотрудничестве с физическим факультетом, а именное с кафедрами радиофизики и нелинейной динамики под руководством профессора Анищенко Вадима Семеновича и оптики и биофотоники, которой руководит профессор Тучин Валерий Викторович. В этот время кафедра получает финансирование по американской программе CRDF на развитие уникальных технологий ранней диагностики кардиваскулярных заболеваний на основе применения инновационных прогностических методов нелинейной динамики. Проводятся успешные клинические испытания разработанных технологий на базе кардиологического центра г. Саратова под руководством Довгалевского Павла Яковлевича. Родилось долгосрочное сотрудничество с Клочковым Виктором Александровичем - руководителем лаборатории по исследованию артериальной гипертензии. Грант CRDF явился трамплином для получения престижных позиций в известных вузах мира для молодых исследователей. Якушева Татьяна Александровна работает в Вашингтонском университете штата Сент-Луис; Игошева Наталья Борисовна работала в университете Королевского общества в Лондоне; Хохлова Оксана Николаевна является ведущим сотрудником лаборатории биологических испытаний на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова в г. Пущено; Семячкина-Глушковская Оксана Валерьевна создает долгосрочное сотрудничество с немецкими научными группами, включая научную группу по нейрофизиологии в Марбургском университете под руководством профессора Ханса Альберта Брауна и в Подсдамском университете с профессором Куртцем Юргеном Густафом Гербертом. Данное сотрудничество дало большой импульс для прогрессивного развития кафедры. Всего за 7 лет было получено более 30 российских и международных грантов из известных фондов, включая РНФ, РФФИ, DFG, ФЦП, Министерства науки и высшего образования, благотворительного фонда В. Потанина и др. В 2019 году кафедра получила мега грант для пионерских исследований лимфатических сосудов-невидимок и развитию прорывных технологий управления восстановительными свойствами сна. Подобные исследования проводятся впервые в мире и российский коллектив является лидерами в этой области.

С 2003 года руководителем кафедры становится молодой и энергичный профессор Семячкина-Глушковская Оксана Валерьевна. Ее тесное сотрудничество с международными коллективами открыло новые перспективы для научного развития. На кафедре стали работать мировые лидеры в области развития медицинских технологий в области медицины. Это профессор Куртц Юрген Густаф Герберт, который является директором научного центра междисциплинарных исследований в Потсдамском университете и руководителем лаборатории кардиоваскулярной физики в Берлинском университете им. Гумбольдта (Германия). С 2015 года на кафедре работает Борисова Екатерина Георгиевна – руководитель лаборатории биофтоники в институте электроники в г. София (Болгария). С 2013 года активно развивается сотрудничество с китайскими коллегами из Хучьжонского университета в г. Ухань (Китай). В рамках российско-китайского сотрудничества был организован обмен между студентами, создана международная школа по оптоэлектронике, где Куртц Юрген Густаф Герберт является деканом.

В настоящее время происходят исторические события в развитии кафедры, и в целом, в СГУ. Созданы условиях для проведения доклинических исследований на животных и клетках SPF статуса, что открывается большие перспективы для дальнейшего расширения научных контактов. В частности, предоставления научных услуг по проведению исследований на иммунодефицитных и трансгенных животных, по проведению токсилогических, фармакологических и генетических исследований.

Приобретение уникального оборудования, такого как мультифотонная микроскопия, придает попутный ветер для самых смелых идей для широкого круга ученых не только в СГУ, но и в России, поскольку данный микроскоп имеет уникальную комплектацию по последним инновациям в области прижизненной глубокой визуализации живых объектов.

Сегодня кафедра физиологии человека и животных – это сильный коллектив, работающий по принципу «один за всех и все за одного» с интенсивностью 24 часа в сутки и девизом «Великие открытия – это высший пилотаж интуиции и веры». На кафедре работает 1 профессор - Гумбольдском университете и 4 доцента – Искра Татьяна Дмитриевна, Саранцева Елена Ивановна Лыкова Екатерина Юрьевна. За последние 3 года было защищено 4 кандидатских диссертации под руководством Семячкиной-Глушковской О.В. Проходят обучение 3 аспиранта и 5 магистров, а также 12 бакалавров.

Кафедра успешно совмещает научные исследования с обучающим процессом. Семячкина-Глушковская О.В. является 7-ми кратным победителем фонда В. Потанина для молодых преподавателей за инновационные идеи по созданию виртуальной физиологии и развитию новых магистерских программ, включая он-лайн курсы - http://lymphalessons.com под названием "Лимфа-сон: прорывные открытия в нейробиологии". Сайт является первой в России научно-образовательной интерактивной площадкой, созданной для обучения 3D анатомии и физиологии лимфатических сосудов-невидимок мозга и его оболочек с применением передовых видео и оптических технологий. Возможности сайта позволяют прослушать видео-лекции с возможностью самостоятельно проводить исследования в виртуальной лаборатории, а также охранить у себя собранную по всему миру уникальную и редкую коллекцию протоколов исследования физиологии лимфатических сосудов. Мы знакомим с историческим переломным событием в нейронауке по изучению процессов ночного очищения тканей мозга от ненужных соединений, накопленных в процессе дня, а также обучаем современном технологиями визуализации и исследования лимфатических сосудов в реальном режиме времени.

Преподаватели кафедры физиологии человека и животных читают лекционные курсы для студентов биологического факультета, факультета нанотехнологий, факультета философии и психологии (специальность "Психология"), для ряда специальностей на физическом, химическом, математическом, географическом и историческом факультетах