人体生理学的形成和发展与医学有极其密切的关系。人类在对疾病的长期斗争中，积累了关于人体功能活动的知识，古代的医学家加以总结概括，写入他们的医学著作中，这便是我们现在能找到的古代生理学理论。我国两千多年前的医书《内经》，就写了经络、脏腑、七情六yin、营卫气血等生理学理论。古希腊医书中也同样有他们的生理学概念的描述。16世纪，Jean Fernel开始用亚里士多德（Aristotle)提出的physiologla（生理学)一词，来称呼研究人体结构与功能的这部分医学。事实上，直到17世纪，人体生理学不过是医学中的一章，而且是与解剖学描述结合在一起的。1628年Wil1iam Harvey出版了他发现血液循环的实验研究论文，标志着生理学开始成为一门独立的科学。关于生理学与医学的关系，19世纪法国著名的生理学家Claude Bernard曾经十分中肯地指出：“医学是关于疾病的科学，而生理学是关于生命的科学。所以后者比前者更有普遍性。这就是为什么说生理学必然是医学的科学基础。一个医师要研究生病的人，要用生理学来阐明和发展关于疾病的科学。”人体生理学作为一门重要的医学基础理论课，不只是因为“不了解正常功能就不能理解疾病”，而更重要的是，医生在长期的临床实践中将遇到许多新问题，而认识和处理这些新问题以促使医学科学向前发展，常常要求助于生理学的理论和它的方法。
人体生理学是一门自然科学，关于人体功能活动规律的任何理论和假设，都只能从实际观察中来，而且必须通过设计完善的实验来检验、修正和发展，这样，人们对人体生理功能的认识才能日益深入、日益精确。但人体生理学又有别于物理、化学等一般自然科学，它的实验方法又有自己的特点。正如恩格斯在百余年前指出的：“生理学当然是有生命的物体的物理学，特别是它的化学，但同时它又不再专门是化学，因为一方面它的活动范围被限制了，另一方面它在这里又升到了更高的阶段。”17世纪初生理学的实验研究，就主要是利用物理学与化学的基本方法与技术对生物体进行观察；此后生理学的方法又随着数、理、化等基本科学及其应用技术的发展而提高。
生理学的奠基人William Harvey 首先将动物实验方法引进这一学科领域。他曾提出：“获得关于心脏的知识的唯一可能途径，就是剖开动物观察活着的器官。”因为除了思维、意识等高级神经功能以外，内脏系统与运动系统以及神经系统的一般功能，在人与高等动物是相类似的；所以，利用动物实验来研究人体生理学是合乎逻辑的，如所选用的动物在进化过程中愈接近于人，则愈能反映人体的功能活动规律。用多种动物观察同一器官的功能活动，可以从共同的表现中找出具有普遍性的规律，很可能也适用于人体。1847年Ludwig发明记纹鼓（Kymograph)，以后又使用了各种杠杆和机械检压装置，于是在动物实验中对各种功能活动的观察能更细致、准确、较易于作客观记录和定量分析。这些实验技术因而推动了生理学的发展。但直到20世纪中，生理学还主要是研究各器官的功能及其调节的器官生理学。在器官水平的生理学研究中，所用动物实验的方法大体上可分为慢性实验与急性实验两大类，而急性实验又可分为在体（in vivo)与离体（in vitro)两种。慢性动物实验方法主要是在无菌条件下对健康动物进行手术，暴露要研究的器官（如消化道各种造瘘手术)或摘除、破坏某一器官（如切除某一内分泌腺、破坏迷路等)，然后尽可能在接近通常生活的情况下，观察所暴露器官的某些功能，观察摘除或被破坏某器官后所产生的功能紊乱等。这种实验方法便于观察某一器官在正常情况下的功能活动以及它在整体功能活动中的地位，但不便于具体分析这一器官的生理特性以及与其它器官之间的具体关系。急性在体实验方法是在无痛条件下剖开动物，对某一两个器官进行实验观察。这种方法比慢性实验法简单，易于控制条件，有利于观察器官间的具体关系和分析某一器官功能活动的过程与特点，但这与正常生活情况下的功能活动仍有差别。急性离体实验方法是从动物体内取出某一器官（如心脏)或某组织（如肌肉、神经)，置于适宜的人工环境中使之在数小时或稍长的时间内能保持生理功能。这种方法有利于排除其它因素影响，观察某一器官、组织的基本生理特性，但不一定能代表它在正常机体内的情况。
近二、三十年来，由于基础科学和新技术的迅速发展，使得人体生理学的研究有了很大的进展。一方面研究深入到细胞各亚微结构的功能和细胞内生物分子的各种物理化学变化。这种细胞、分子水平的研究，主要是利用了细胞分离和培养技术、生物电子学技术、超微量测定、电子显微镜、组织化学、同位素技术等。这部分研究可称为细胞与分子生理学。由于这类实验研究不仅阐明了有关器官、组织功能活动的原理，而更重要的是可以阐明生命活动的基本规律，对于研究其它生理学课题都有指导作用，所以常称之为普通生理学。另一方面，对整个人体功能活动的研究也有了很大的进展。人们在劳动、运动时，或处于高空、高原、潜水等条件下，人体功能活动特征和变化以及人体与环境的关系。各功能系统之间的相互关系等，都是研究人体生理学的主要着眼点。进行这些整体水平的生理学研究，首先要用不伤害人体的观测技术，其次要同时处理多方面复杂因素的影响。长期以来，由于这两个问题不能解决，整体水平的生理学研究成效不大。近年来，由于生物电子学的发展，遥控、遥测、体表无创检测等技术日益完善，特别是电脑技术的应用，使得各种特殊条件下的人体生理学研究有了很大进展。
生理学既然是研究生命活动规律的科学，必然要以活着的机体、器官或组织细胞作为实验观察的对象，即使作模拟、作数学模型、作系统分析（system ana1ysis)，也必须以对活机体、器官、组织细胞的观察为依据。在生理学实验中，既要能够全面、透彻地揭示出所研究的功能活动的规律，同时又要求所观察的机体、器官、组织细胞能保持其正常状态，而这两方面常常难于兼顾。解决这个问题的关键是，不但要有深思熟虑的实验设计，而且必须有适当的技术手段。正如恩格斯所指出的，生理学是进入了更高级阶段的物理学和化学。生理科学研究中所运用的技术几乎都是从其它精密基础学科领域和工业技术中引进并加以改造应用的。因此，生理学的发展在很大程度上依赖于精密基础科学的发展和工业技术的水平。但更有决定意义的是，生理科学工作者要及时把握这些方面的新成就，并善于改造和应用这些新成就。
