Физиология делится на общую, частную, или специальную, сравнительную, эволюционную и физиологию человека.
Общая физиология изучает основные процессы жизни, свойственные всем живым существам, коренные, качественные отличия живого от неживого, общие законы изменения функций организмов при разнообразных воздействиях внешней среды,
Частная, или специальная, физиология изучает особенности функций организма, органов и тканей у отдельных групп животных, например сельскохозяйственных животных, а также функции отдельных органов и их систем.
Сравнительная физиология изучает фило- и онтогенез функций у разных групп животных организмов, выявляя общие и особенные их черты.
Эволюционная физиология изучает эволюцию функций, или историю формирования отдельных функций и их взаимных отношений. Она исследует также функциональную эволюцию или развитие эволюционной теории на основе физиологических, а не только морфологических признаков, т. е. раскрывает принципы эволюции животных организмов на материале исторического изменения их функций.
Особенно большое теоретическое и практическое значение имеет развитие физиологии человека, которая разделяется на физиологию труда, физических упражнений и спорта, питания, авиационную, космическую, возрастную и др.
Строение организма и его функции взаимосвязаны и являются результатом его филогенетического и онтогенетического развития. Так как при осуществлении функции изменяется обмен веществ, что может изменить строение организма, то в единстве функции и формы ведущей является функция. Морфологические и физиологические процессы взаимно обусловливают друг друга. Следовательно, физиология тесно связана с анатомией — наукой о строении тела человека и животных и закономерностях развития его строения, с гистологией — наукой об оптическом и электронно-микроскопическом строении тканей организма и с цитологией — наукой о строении и жизнедеятельности клетки. Некоторые разделы физиологии представляют собой естественнонаучную основу социальных наук.
Физиология органов чувств и нервной системы имеет непосредственную связь с философией, психологией и педагогикой.