Кафедра физиологии человека и животных основана в 1967 году академиком НАН УССР, профессором Александром Оганесовичем Навакатикяном. В это время выходит его монография "Функции дыхания при пневмокониозах и пылевых бронхитах" (Москва: Медицина, 1967).

На кафедре под его руководством разрабатываются вопросы гигиены и физиологии труда, связанного с высоким нервно-эмоциональным напряжением, в т.ч. психофизиологические и социально-гигиенические аспекты умственной деятельности.

Некоторые результаты, полученные в это время, вошли и в более поздние его работы:

Рассматриваются механизмы активации центральной нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой систем в процессе напряженной умственной деятельности и при развитии утомления. Изложен подход авторов к изучению и оценке процессов перенапряжения и переутомления как стадий предпатологии в развитии парапрофессиональных заболеваний нервной и сердечно-сосудистой систем. Рассмотрена возрастная динамика различных показателей работоспособности и проблема ее комплексной оценки с помощью современных математических методов множественного анализа. Дана характеристика профессиональной работоспособности массовых профессий умственного труда.

Физиология и гигиена умственного труда. 1987 (совм. с Крыжановской В.В., Кальниш В.В.)

С 1968 года Александр Оганесович становится заместителем директора по науке и одновременно зав. отделом физиологии Киевского НИИ гигиены и профзаболеваний. Однако связи с кафедрой не теряет.

Первоналачально кафедра располагалась на втором этаже нынешнего лицея при ДонНУ. Теперь она занимает весь первый этаж Х учебного корпуса.

С 1982 г. по 2014 г. кафедру возглавлял ее выпускник (1970 г.) профессор, доктор биологических наук Валерий Иванович Соболев – автор более 300 научных работ в области физиологии эндокринной и нервно-мышечной систем, физиологии терморегуляции, 1 монографии и 5 учебных пособий. Под его руководством выполнены и защищены 3 докторские и более 25 кандидатских диссертаций. С 2014 г. Валерий Иванович работает в должности профессора Крымского федерального университета и продолжает сотрудничество с кафедрой.

С 2014 г. по сентябрь 2024 года кафедрой заведует – её выпускница (1997 г.) доцент, доктор биологических наук Труш Вера Владимировна – специалист в области физиологии нервно-мышечной и эндокринной систем, автор свыше 100 научных работ и 10 учебных пособий. Она же возглавляет объединенную кафедру физиологии и биофизики в настоящее время.

Кафедра биофизики основана в 1995 году. Она является единственным центром подготовки специалистов-биофизиков в Донбассе. 
Кафедра ориентирована на выпуск специалистов для решения фундаментальных биологических проблем на базе современных методов физики, математики, компьютерного моделирования в области медицины, экологии, биотехнологий, сельского хозяйства.
Основателем и заведующим кафедрой (до сентября 2024 года) была Светлана Владимировна Беспалова, доктор физико-математических наук, профессор, одна из немногих представителей школы физиков-теоретиков Донбасса, которые работают в области биологии.
За весь период работы кафедра подготовила большое количество высококвалифицированных специалистов. Выпускники кафедры успешно работают в научно-исследовательских институтах и лабораториях, учебных заведениях, предприятиях, медицинских учреждениях Донецкой народной республики, Российской Федерации и за рубежом.
В сфере науки и подготовки кадров кафедра сотрудничает с многочисленными научными и учебными учреждениями в Донецке, Москве, Санкт-Петербурге, Праге, Белостоке и др.