Фізіологічні дослідження, ведуться в багатьох напрямах, особливо в галузі фізіології нервової системи, електрофізіології, біофізики: Олександр Леонтович (фізіологія вегетативної нервової системи), Платон Костюк (застосував метод мікроелектродного відведення потенціалів для вивчення мембран нейронів спинного мозку), Георгій Фольборт (умовні рефлекси), Олександр Макарченко (взаємовідносини між корою великих півкуль і підкоровими утворами), В. Василевський (нервова, особливо коркова регуляція м'язової діяльності вищих тварин і людини), Пилип Сєрков, Андрій Ємченко (діяльність кори великих півкуль, фізіологія серцевої діяльності, травлення), Петро Богач (роль різних структур гол. мозку в регуляції діяльності шлунково-кишкового тракту), Володимир Скок (фізіологія периферичної вегетативної нервової системи), Данило Воронцов, П. Каплан та інші.