U Odelјenju za fiziologiju se istražuju molekularni mehanizmi redoks signalinga i održavanje redoks ravnoteže u homeostazi, adaptaciji i patologiji. Istraživanja su usmerena u dva pravca:
1. biomedicinska i
2. ekofiziološka.

Biomedicinska istraživanja obuhvataju proučavanje uticaja različitih supstanci na redoks status u tkivima laboratorijskih životinja: uloge bilјnih ekstrakata u redoks posredovanoj kontraktilnosti, redoks efekata atipičnih antipsihotika, uticaj različitih suplemenata, istraživanja redoks fiziologije i metalomike u različitim patološkim stanjima kod lјudi, testiranje različitih suplemenata i lekova na laboratorijskim životinjama, itd.

Ekofiziološka istraživanja se sprovode na različitim vrstama beskičmenjaka i kičmenjaka u ex situ uslovima (školјke, ribe, vodozemci, gmizavci). Proučavaju se efekti diurnalne varijacije aktivnosti, hibernacije, kozmetičkih aditiva, uticaj saobraćajne buke, nanočestica, herbicida i veštačkog svetla.

Istraživanja na eksperimentalnim životinjama se odvijaju po principima instituske i nacionalnih etičkih komisija, ARRIVA (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments) i 3R (replacement, reduction, refinement) smernicama, a u humanim istraživanjima poštovanjem pravila Helsinške deklaracije (Helsinki, 1975) i SAGER (The Sex and Gender Equity in Research) smernicama. Sve više se koriste holistički principi sistemske biologije, odnosno in silico pristup.

U okviru Odelјenja za fiziologiju rade četiri tima. Dva tima se bave biomedicinskim istraživanjima, jedan tim ekofiziološkim i jedan tim i biomedicinskim i ekofiziološkim istraživanjima. Istraživački timovi Odelјenja sarađuju sa svim odelјenjima Instituta i institucijama u zemlјi i inostranstvu. Time se odvijaju specifična multidisciplinarna i interdisciplinarna istraživanja i brišu tradicionalne granice između bioloških disciplina što čini osnovu za razvoj integrativne biologije.

Osnovne teme:
• Delovanje različitih supstanci, kao što su bilјni ekstrakti, atipični antipsihotici, nano čestice selena, različite restriktivne dijete, agonista glukagonu sličnog peptida-1 liraglutida na parametre oksidativnog stresa kod lјudi i životinja.
• Efekti različitih faktora spolјašnje sredine na oksidacioni status herpetofaune i njihovu sposobnost adaptacije na izmenjene uslove životne sredine. Efekti anestetika, izloženost nano česticama titanijum dioksida, anestetika MS-222, efekti glifozata, dnevno-noćne varijacije u antioksidacionom statusu.