生理学是医学的重要基础和骨干学科。自1914年我校建校以来，生理学科即云集一批精英，如朱鹤年、易见龙和程治平等，在科研、教学和人才培养等方面成绩卓著。一级教授易见龙创建了国内第一个血液生理研究室；周衍椒教授主编的《生理学》全国统编教材一、二、三版奠定了国内现行生理学教材的基本风格，获国家科技进步奖（1997），为卫生部第一本获得国家科技进步奖的教材。以李云霞教授为首率先进行的生理实验教学改革成果推向了全国，并带动全国病理生理学和药理学等相关学科的实验教学改革，获国家教学成果奖(1989)。本学科于五十年代初开始培养研究生，为我国恢复研究生招生后第一批硕士学位、博士学位授权点和博士后流动站。周衍椒、徐有恒教授先后成为国务院学位委员会委员。2002年在生理学教研室、血液生理研究室和心血管生理研究室的基础上成立生理学系。生理学系主任：罗自强教授；副主任：文志斌教授。
　　本学科有教授7人，副教授4人，博士生导师4人，硕士生导师5人，教师中具有博士学位者达79%（含正在在职攻读博士学位者）；68.4%的教师为留学归国人员；35-50岁的中青年骨干占58%，有2人分别列入湖南省新世纪121人才工程第二、第三层次，1人列入湖南省青年骨干教师培养计划，2人获湖南省杰出青年基金，拥有一支以中青年留学归国人员为主体的，具有高学历、高水平、高素质的研究队伍。目前主要开展呼吸生理、造血生理、神经生理和止血生理学研究，在肺的非呼吸功能、造血调控与止血机制研究等领域居国内生理学界先进水平。　　2001年以来，本学科在研各级科研项目49项（其中国家自然科学基金项目和863子项目20项），共计451.8万元。发表科研论文174 篇，其中SCI论文234篇。获得湖南省科技进步二等奖2项（其中一项获中华医学奖二等奖），湖南省科技进步三等奖1项。
　　本学科一直致力于生理学教学改革和教材建设，近年五来共主编、参编教材及学术专著27本，在教材建设方面独具特色。2001年以来获得国家教学成果奖1项，湖南省教学成果奖4 项。2003年《生理学》课程获得国家首批精品课程。

目前的主要研究方向有：
　　1.肺内微环境稳态与肺部疾病的发生机制：本方向为国内最早开展肺的非呼吸功能研究的实验室。主要围绕肺内调节肽、肺内新的内源性保护因子和损伤因子、肺内细胞因子网络及粘附分子等开展肺损伤保护、气道高反应和肺重构的细胞及分子机制研究，结合本研究方向的多年工作积累，2003年主编出版了国内第一本《肺的非呼吸功能—基础与临床》专著。本研究方向2001年以来获得863子项目和国家自然科学基金资助9项，省部级资助11项, 科研经费218.5万元，在国内处于领先地位。在“十一五”期间，有可能在发现新的内源性保护性调控因子和气道高反应的分子机制的研究方面取得突破，为肺损伤的保护、哮喘和肺纤维化防治药物的开发提供新的启迪。目前该研究方向有博士生导师2人（罗自强，秦哓群），硕士生导师1人（管茶香）
　　2.造血调控与基因治疗：本方向是国内各大学开展造血调控最早的实验室。主要围绕造血及白血病细胞分化调控、干细胞移植与基因治疗等方面开展研究。结合本研究方向的20余年的工作积累，2005年主编了国内第一本《造血生理学》专著。本研究方向从2001年至今，共承担863和国家自然科学基金 8项，省部级课题3项，科研经费137万元，在国内处于领先地位。在“十一五”期间，有可能在血液病的基因治疗、胚胎干细胞建系、白血病新型化疗药物和干细胞移植研究等方面获得突破。目前该研究方向有博士生导师1人（谭孟群），硕士生导师2人（何群、谢祁阳）
　　3.神经细胞保护：本方向在神经胶质细胞、脑细胞损伤及其保护方面开展研究主要围绕脑细胞保护的分子机制、组织因子途径与血栓性疾病发生机制和皮层功能光学成像开展研究。2001年以来获得国家自然科学基金2项，省部级科研基金资助12项，横向课题3项，科研经费96.3万元。在“十一五”期间，有可能在神经细胞保护机制的研究方面获得突破。本方向现有博导1人（邬力祥），硕导1人（刘发益）。
　　4.血管生物学（侧重于心脑血管血栓性疾病发生机制的研究）：是国内从生理学角度研究止血与血栓形成机制的惟一单位，率先进行组织因子途径活动与心脑血管血栓栓塞性疾病发生发展关系的观察及其干预研究，并主编出版了国内第一部《血栓形成与临床医学》学术专著。在组织因子途径的研究方面居国内先进水平。2001年以来获国家科学基金项目4项、省部级及横向课题6项，获省、部级科技进步奖3项。在“十一五”期间，有可能在抗血栓性疾病的中西药物的筛选等方面获得突破。目前该研究方向有硕士生导师1人（文志斌）。

　　生理学系积极开展与国内外同行的学术交流和研究合作。本学科专家出访和境外学者来访频繁，并与澳大利亚和美国联合培养研究生。在岗教师中有68.4%的中青年学术骨干曾到美国、德国、日本等发达国家进修。目前仍有40名中青年学者在国外的大学或研究机构从事研究工作，并与本学科保持着密切联系，是本学科强大的人才储备。