生理学科始建于1951年。1981年和1985年分别批准建立硕士学科点和博士学科点，并与其他3个学科共同建立生物学科博士后科研流动站。现本学科涵盖生理学教研室、脑功能科学研究中心、教育部脑功能基因组学重点实验室、上海市脑功能基因组学科重点实验室和上海市神经科学重点学科等。本学科是国内最早开展神经科学研究的单位之一，具有坚实的研究基础和丰富的研究积累。研究成果曾获得全国科学大奖、上海市重大科技成果奖及卫生部优秀成果等多项奖励。进入80年代，研究领域进一步拓宽到听觉神经生物学、视觉神经生物学、大脑边缘系统的结构和功能、神经生物化学及分子神经生物学等。这些领域已在国内形成明显的特色优势，目前在基因、分子、细胞、系统和整体行为等多个水平上开展系统研究，并已取得丰硕成果，总体处于国内领先水平，已完成国家自然科学基金资助项目16项，教育部博士点基金6项，国际合作多项。近五年来已在国内外主要学术刊物上发表研究论文195篇，其中在国外SCI期刊上发表45篇，论文多次被国内外同行引用，取得良好知名度，并已与美国、德国、日本、香港、台湾等建立了密切合作关系。