人體生理學的形成和發(fā)展與醫(yī)學有極其密切的關(guān)系。人類在對疾病的長期斗爭中，積累了關(guān)于人體功能活動的知識，古代的醫(yī)學家加以總結(jié)概括，寫入他們的醫(yī)學著作中，這便是我們現(xiàn)在能找到的古代生理學理論。我國兩千多年前的醫(yī)書《內(nèi)經(jīng)》，就寫了經(jīng)絡(luò)、臟腑、七情六yin、營衛(wèi)氣血等生理學理論。古希臘醫(yī)書中也同樣有他們的生理學概念的描述。16世紀，Jean Fernel開始用亞里士多德（Aristotle)提出的physiologla（生理學)一詞，來稱呼研究人體結(jié)構(gòu)與功能的這部分醫(yī)學。事實上，直到17世紀，人體生理學不過是醫(yī)學中的一章，而且是與解剖學描述結(jié)合在一起的。1628年Wil1iam Harvey出版了他發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)的實驗研究論文，標志著生理學開始成為一門獨立的科學。關(guān)于生理學與醫(yī)學的關(guān)系，19世紀法國著名的生理學家Claude Bernard曾經(jīng)十分中肯地指出：“醫(yī)學是關(guān)于疾病的科學，而生理學是關(guān)于生命的科學。所以后者比前者更有普遍性。這就是為什么說生理學必然是醫(yī)學的科學基礎(chǔ)。一個醫(yī)師要研究生病的人，要用生理學來闡明和發(fā)展關(guān)于疾病的科學�！比梭w生理學作為一門重要的醫(yī)學基礎(chǔ)理論課，不只是因為“不了解正常功能就不能理解疾病”，而更重要的是，醫(yī)生在長期的臨床實踐中將遇到許多新問題，而認識和處理這些新問題以促使醫(yī)學科學向前發(fā)展，常常要求助于生理學的理論和它的方法。
人體生理學是一門自然科學，關(guān)于人體功能活動規(guī)律的任何理論和假設(shè)，都只能從實際觀察中來，而且必須通過設(shè)計完善的實驗來檢驗、修正和發(fā)展，這樣，人們對人體生理功能的認識才能日益深入、日益精確。但人體生理學又有別于物理、化學等一般自然科學，它的實驗方法又有自己的特點。正如恩格斯在百余年前指出的：“生理學當然是有生命的物體的物理學，特別是它的化學，但同時它又不再專門是化學，因為一方面它的活動范圍被限制了，另一方面它在這里又升到了更高的階段。”17世紀初生理學的實驗研究，就主要是利用物理學與化學的基本方法與技術(shù)對生物體進行觀察；此后生理學的方法又隨著數(shù)、理、化等基本科學及其應用技術(shù)的發(fā)展而提高。
生理學的奠基人William Harvey 首先將動物實驗方法引進這一學科領(lǐng)域。他曾提出：“獲得關(guān)于心臟的知識的唯一可能途徑，就是剖開動物觀察活著的器官�！币驗槌怂季S、意識等高級神經(jīng)功能以外，內(nèi)臟系統(tǒng)與運動系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)的一般功能，在人與高等動物是相類似的；所以，利用動物實驗來研究人體生理學是合乎邏輯的，如所選用的動物在進化過程中愈接近于人，則愈能反映人體的功能活動規(guī)律。用多種動物觀察同一器官的功能活動，可以從共同的表現(xiàn)中找出具有普遍性的規(guī)律，很可能也適用于人體。1847年Ludwig發(fā)明記紋鼓（Kymograph)，以后又使用了各種杠桿和機械檢壓裝置，于是在動物實驗中對各種功能活動的觀察能更細致、準確、較易于作客觀記錄和定量分析。這些實驗技術(shù)因而推動了生理學的發(fā)展。但直到20世紀中，生理學還主要是研究各器官的功能及其調(diào)節(jié)的器官生理學。在器官水平的生理學研究中，所用動物實驗的方法大體上可分為慢性實驗與急性實驗兩大類，而急性實驗又可分為在體（in vivo)與離體（in vitro)兩種。慢性動物實驗方法主要是在無菌條件下對健康動物進行手術(shù)，暴露要研究的器官（如消化道各種造瘺手術(shù))或摘除、破壞某一器官（如切除某一內(nèi)分泌腺、破壞迷路等)，然后盡可能在接近通常生活的情況下，觀察所暴露器官的某些功能，觀察摘除或被破壞某器官后所產(chǎn)生的功能紊亂等。這種實驗方法便于觀察某一器官在正常情況下的功能活動以及它在整體功能活動中的地位，但不便于具體分析這一器官的生理特性以及與其它器官之間的具體關(guān)系。急性在體實驗方法是在無痛條件下剖開動物，對某一兩個器官進行實驗觀察。這種方法比慢性實驗法簡單，易于控制條件，有利于觀察器官間的具體關(guān)系和分析某一器官功能活動的過程與特點，但這與正常生活情況下的功能活動仍有差別。急性離體實驗方法是從動物體內(nèi)取出某一器官（如心臟)或某組織（如肌肉、神經(jīng))，置于適宜的人工環(huán)境中使之在數(shù)小時或稍長的時間內(nèi)能保持生理功能。這種方法有利于排除其它因素影響，觀察某一器官、組織的基本生理特性，但不一定能代表它在正常機體內(nèi)的情況。
近二、三十年來，由于基礎(chǔ)科學和新技術(shù)的迅速發(fā)展，使得人體生理學的研究有了很大的進展。一方面研究深入到細胞各亞微結(jié)構(gòu)的功能和細胞內(nèi)生物分子的各種物理化學變化。這種細胞、分子水平的研究，主要是利用了細胞分離和培養(yǎng)技術(shù)、生物電子學技術(shù)、超微量測定、電子顯微鏡、組織化學、同位素技術(shù)等。這部分研究可稱為細胞與分子生理學。由于這類實驗研究不僅闡明了有關(guān)器官、組織功能活動的原理，而更重要的是可以闡明生命活動的基本規(guī)律，對于研究其它生理學課題都有指導作用，所以常稱之為普通生理學。另一方面，對整個人體功能活動的研究也有了很大的進展。人們在勞動、運動時，或處于高空、高原、潛水等條件下，人體功能活動特征和變化以及人體與環(huán)境的關(guān)系。各功能系統(tǒng)之間的相互關(guān)系等，都是研究人體生理學的主要著眼點。進行這些整體水平的生理學研究，首先要用不傷害人體的觀測技術(shù)，其次要同時處理多方面復雜因素的影響。長期以來，由于這兩個問題不能解決，整體水平的生理學研究成效不大。近年來，由于生物電子學的發(fā)展，遙控、遙測、體表無創(chuàng)檢測等技術(shù)日益完善，特別是電腦技術(shù)的應用，使得各種特殊條件下的人體生理學研究有了很大進展。
生理學既然是研究生命活動規(guī)律的科學，必然要以活著的機體、器官或組織細胞作為實驗觀察的對象，即使作模擬、作數(shù)學模型、作系統(tǒng)分析（system ana1ysis)，也必須以對活機體、器官、組織細胞的觀察為依據(jù)。在生理學實驗中，既要能夠全面、透徹地揭示出所研究的功能活動的規(guī)律，同時又要求所觀察的機體、器官、組織細胞能保持其正常狀態(tài)，而這兩方面常常難于兼顧。解決這個問題的關(guān)鍵是，不但要有深思熟慮的實驗設(shè)計，而且必須有適當?shù)募夹g(shù)手段。正如恩格斯所指出的，生理學是進入了更高級階段的物理學和化學。生理科學研究中所運用的技術(shù)幾乎都是從其它精密基礎(chǔ)學科領(lǐng)域和工業(yè)技術(shù)中引進并加以改造應用的。因此，生理學的發(fā)展在很大程度上依賴于精密基礎(chǔ)科學的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的水平。但更有決定意義的是，生理科學工作者要及時把握這些方面的新成就，并善于改造和應用這些新成就。
