Научная деятельность кафедры физиологии человека и животных проводится по следующим направлениям:

• физиология эндокринной и нервно-мышечной системы,
• психонейрофармакология,
• психофизиология.

Научно-исследовательскую базу кафедры составляют 3 учебно-научные лаборатории: лаборатория эндокринологии и электрофизиологии, лаборатория нейроэтологии, лаборатория  психофизиологии.

В лаборатории эндокринологиии электрофизиологии проводятся эксперименты по изучению гормональной регуляции мышечного сокращения и способов коррекции миопатий эндокринного генеза, исследованию гормональных механизмов регуляции температурного гомеостаза, сердечной деятельности, взаимодействий между различными гормонами в процессе адаптации организма к определенным внешним факторам, а также при эндокринных патологиях.

В этих исследованиях изучается влияние тиреоидных гормонов, естественных и синтетических глюкокортикоидов, катехоламинов, андрогенов и нестероидных анаболиков на состояние нервно-мышечного аппарата; роль тиреоидных гормонов и катехоламинов в процессе холодовой и тепловой адаптации; влияние умеренно повышенных и токсических доз тиреоидных гормонов на состояние сердечно-сосудистой системы и изменение ее чувствительности к адренергической регуляции.

В лаборатории нейроэтологии проводятся исследования по изучению индивидуальной чувствительности животных с исходно разным психоэмоциональным статусом к действию фармакологических и стрессовых агентов, а также способов фармакологической коррекции стресс-индуцированных расстройств. Изучаются характер влияния дисбаланса андрогенов и эстрогенов на психоэмоциональный статус животного организма с учетом его индивидуальных особенностей; влияние женских половых гормонов и их нестероидных аналогов на стресс-реактивность белых крыс; индивидуальные особенности коррекции тревожно-депрессивных расстройств, возникающих у лабораторных животных в условиях хронического стрессового и алкогольного воздействий.

В лаборатории психофизиологии проводятся исследования по изучению индивидуальных особенностей чувствительности и нейродинамического обеспечения адаптации слухового, зрительного и тактильного анализаторов; разработке математических моделей оценки психофизиологического статуса лиц различных социальных и возрастных групп с учетом антропометрических и функциональных особенностей организма.

Партнеры кафедры по научному сотрудничеству: кафедра физиологии Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького, иммунологическая лаборатория по выявлению урогенитальных инфекций при больнице Вишневского, Институт медицинских проблем семьи Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького, НИИ травматологии и ортопедии Донецкого национального медицинского университета им.              М. Горького, Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака, НИИ медико-экологических проблем Донбасса и угольной промышленности, лаборатория нейроэндокринологии Института физиологии им. Павлова РАН (С.-Петербург).

За последние 5 лет сотрудниками кафедры физиологии человека и животных по результатам научной деятельности издано более 30 статей (в том числе входящие в наукометрические базы данных) и более 70 тезисов.

На протяжении всего периода существования кафедры успешно функционирует студенческое научное общество. За последние годы студенты получили 4 диплома на Республиканских и Международных конкурсах студенческих научных работ в области биологии, участвовали в конференциях различных уровней, опубликовывали результаты своих работ научных журналах Донецкой Народной Республики и Российской Федерации.