Научно-исследовательская деятельность кафедры физиологии и биофизики является важным направлением работы каждого преподавателя и сотрудника кафедры.

На кафедре ведутся научные исследования, направленные на решение медико-биологических проблем влияния внешних факторов на живые системы (организмы), разработку новых методов обучения и контроля знаний.

Теоретические исследования:

• биофизические основы реагирования биологических объектов на экстрафакторы
• математическое моделирование биологических процессов

Практические исследования:

• физиология эндокринной и нервно-мышечной систем
• физиология терморегуляции
• психонейрофармакология
• психофизиология
• разработка способов биоиндикации экологического состояния техногенно-трансформированных регионов
• исследование влияния магнитных полей на биологические объекты
• магнитная маркировка биологических клеток и исследование их магнитных свойств; исследование движения и захвата маркированных клеток в градиентных магнитных полях; исследование влияния магнитного поля и наночастиц на клетки; разработка магнитных систем для управления движением маркированных клеток; исследование свойств биосорбентов и биокатализаторов на основе магнитомаркированных дрожжевых клеток
• биомониторинг состояния окружающей среды, криобиология, вибрационная экология, промышленная ботаника, биомеханика, устойчивость растительных организмов к экстрафакторам
• оценка состояния водных объектов с применением автоматизированных систем биомониторинга, изучение состояния фототрофных организмов по флуориметрическим показателям.

Педагогические исследования:

• принципы эвристики и дидактики в точных науках
• использование современных информационных технологий в учебном процессе
• тестирование как один из методов обучения и контроля знаний студентов.

Научно-исследовательская база кафедры включает 6 научно-исследовательских лабораторий:

• лабораторию электрофизиологии и эндокринологии
• лабораторию нейроэтологии
• лабораторию психофизиологии
• лабораторию биофизики
• лабораторию магнитобиологии
• лабораторию информационных технологий.

В лаборатории электрофизиологии и эндокринологии проводятся эксперименты по изучению гормональной регуляции мышечного сокращения и способов коррекции миопатий эндокринного генеза, исследованию гормональных механизмов регуляции температурного гомеостаза, сердечной деятельности, взаимодействий между различными гормонами в процессе адаптации организма к определённым внешним факторам, а также при эндокринных патологиях.

В лаборатории нейроэтологии проводятся исследования по изучению индивидуальной чувствительности животных с исходно разным психоэмоциональным статусом к действию фармакологических и стрессовых агентов, а также способов фармакологической коррекции стресс-индуцированных расстройств.

В лаборатории психофизиологии изучаются индивидуальные особенности чувствительности и нейродинамического обеспечения адаптации слухового, зрительного и тактильного анализаторов; разрабатываются математические модели оценки психофизиологического статуса представителей различных социальных и возрастных групп с учётом антропометрических и функциональных особенностей организма.

В лаборатории биофизики проводятся эксперименты по криобиологии, биомеханике, устойчивости растений к экстрафакторам. Осуществляется биомониторинг водных фототрофных организмов по флуориметрическим показателям.

В лаборатории магнитобиологии исследуются свойства магнитомаркированных биосорбентов и биокатализаторов, влияние магнитного поля и наночастиц на клетки, разработка магнитных систем для управления движением маркированных клеток.

В лаборатории информационных технологий проводится математическое моделирование биологических процессов, теоретические изыскания биофизических основ реагирования биологических объектов на экстрафакторы.

Партнеры по научному сотрудничеству:

• кафедра физиологии человека и животных и биофизики ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет»
• кафедра здоровья и реабилитации Института педагогики, психологии и инклюзивного образования Гуманитарно-педагогической академии ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского»
• кафедра физиологии с лабораторией теоретической и прикладной нейрофизиологии им. акад. В.Н. Казакова ФГОБУ ВО «Донецкий государственный медицинский университет им. М. Горького»
• Республиканский травматологический центр (г. Донецк)
• ФГБУ «Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака» Минздрава РФ
• ФГКУ «НИИ «Респиратор» МЧС РФ (отдел физиологических исследований)
• лаборатория нейроэндокринологии Института физиологии им. Павлова РАН (С.-Петербург)
• кафедра биофизики ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
• кафедра биофизики и биотехнологии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»
• кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва»

На кафедре успешно функционирует студенческое научное общество. Студенты принимают участие во Всероссийских и международных научных конференциях, конкурсах научных работ, участвуют в программе включённого обучения в других вузах Российской Федерации.

Ежегодно преподавателями, сотрудниками и студентами кафедры публикуются научные труды, среди которых научные и научно-методические статьи и т.д.