Кафедра организована в 1957 г. посланником Томского мединститута, доцентом В.О. Локотко. Через год на должность заведующей кафедрой была избрана доцент (впоследствии доктор наук) Е.В. Гурова. В те годы на кафедре проводились исследования физиологических аспектов пересадки конечностей в опытах на собаках.
В 1965-1969 гг. кафедрой заведовал доцент И.К. Жмакин. Появился программированный контроль знаний студентов, был создан учебный кинофильм. Сотрудники кафедры регулярно учились на ФПК: совместно с хирургическими кафедрами изучали в эксперименте синдром длительного раздавливания.
В 1967 г благодаря сотрудничеству с НИИ нормальной и патологической физиологии АМН СССР появилось новое направление научных исследований. Ими стала руководить доцент Н.А. Барбараш с помощью известного ученого, профессора Ф.З. Меерсона. В опытах по проблеме «Адаптация, стресс, профилактика» активно участвовали также доценты Г.Я. Двуреченская, В.А. Изместьев, ассистенты И.Г. Халиулин и Е.И. Головачева, в Москве целевой аспирант кафедры Е.В. Малышева. С помощью периодических воздействий высотной гипоксии, холода и физической нагрузки (плавания) у крыс наблюдали торможение развития экспериментальной гипертонии и ишемических аритмий сердца.
В 1970-1972 гг. кафедру возглавлял профессор В.Н. Казаков. Была создана электрофизиологическая лаборатория. Защищены 4 кандидатские диссертации по нейрофизиологии (В.А. Изместьев, Л.М. Казеннова, Н.Е. Шумилова, В.Д. Перхурова). С 1972 г. в течение 10 лет кафедрой заведовала профессор Т.Е. Калинина – активный учёный, эрудит, поэт и художник. Она дала направление изучению новых аспектов нейрофизиологии. Под ее руководством защищены 3 кандидатские диссертации (С.Я. Евтушенко, Е.А. Рахманина, В.П. Третьяков). Более 20 лет кафедра совместно с кардиохирургами изучала различные аспекты физиологии человека. Так, диссертации Т.П. Беловоловой, Н.Н. Семеновой и Н.П. Тарасенко были посвящены адаптации систем кровообращения, дыхания и крови к работе трансплантированных клапанов сердца больных ревматическими пороками.
В течение 27 лет кафедрой заведовала профессор Н.А. Барбараш, заслуженный работник высшей школы. Под ее руководством завершились диссертационные исследования по проблемам физиологических основ здоровья и годичных биоритмов, защищено 10 кандидатских и 4 докторские диссертации. Ей присвоены звания «Заслуженный работник высшей школы» и «Заслуженный деятель науки и образования».
Всего за все годы работы на кафедре защищено 27 кандидатских и 6 докторских диссертаций; опубликовано более 800 научных статей. Написано 19 монографий, 12 учебных руководств, получено более 50 авторских свидетельств и патентов. Н.А. Барбараш – соавтор четырех учебников по физиологии для вузов России (2001, 2009, 2011, 2017 г.г.).
В настоящее время кафедрой заведует доктор медицинских наук Д.Ю. Кувшинов, он также является помощником проректора по научной и лечебной работе академии, научным куратором СНО КемГМУ. В 2011 году стал обладателем гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых. Д.Ю Кувшинов и профессор С.В. Калентьева являлись обладателями Гранта Губернатора Кемеровской области для поддержки молодых ученых – докторов наук.
На кафедре работают 3 доктора медицинских наук (Д.Ю. Кувшинов, С.В. Калентьева, М.В. Чичиленко), 2 кандидата медицинских наук (Н.П. Тарасенко, И.Ю. Прокашко) и ассистент К.В. Изместьев, работающий над кандидатской диссертацией.
Проф. С.В. Калентьева с 2013 по 2017 годы возглавляла деканат лечебного факультета; с 2009 по 2016 годы была научным секретарем журнала «Медицина в Кузбассе». Проф. М.В. Чичиленко стояла у истоков создания Центра качества образования в КемГМУ. Д.Ю. Кувшинов является научным редактором журнала «Фундаментальная и клиническая медицина». На кафедре постоянно и активно работает кружок СНО. Создан и работает музей кафедры. Кафедра продолжает развиваться и совершенствоваться.
