生理学是医学的重要基础课程和骨干学科。我校《生理学》是国家首批精品课程，湖南省重点学科。本学科于五十年代初开始培养研究生，为我国恢复研究生招生后第一批硕士学位、博士学位授权点和博士后流动站。本学科现有教授7人，副教授7人，博士生导师6人，硕士生导师10人。主要开展呼吸生理学、造血生理学、神经生理学和止血与血管生物学的研究。在造血调控、肺内微环境和气道高反应分子机制、止血与血栓机制和神经细胞保护研究方面形成特色。本学科近五年主持在研各级科研项目37项（其中国家自然科学基金项目和973、863子项目18项）。获得湖南省科技进步奖1项，获省优秀博士和硕士论文3篇。获得国家级教学成果4项，省部级教学成果2项，并成功组建“呼吸系统重大疾病基础与临床重点实验室”获得湖南省高校重点实验室。本学科每年计划招收10-15名硕士、10名博士。
本学科为全校博士、硕士研究生开设《高级生理学》《医学科研设计》全校性公共选修课及《实验血液学》《心肺神经生理学》等三级课程，其中《医学科研设计》为湖南省研究生精品课程。目前，选修该课程的研究生每年达800人，已成为中南大学医学研究生最受欢迎的选修课。