.В.Овсянников был назначен по распоряжению министра народного просвещения экстраординарным профессором кафедры физиологии Казанского университета в сентябре 1858 года. До него почти 30 лет (1823-1858 гг.) физиологию читал Ф.В.Берви. Приверженец умозрительной философии, Берви отрицал эксперимент как метод познания и по требованию студенчества был вынужден покинуть университет. Ф.В.Овсянников буквально с первых дней работы в университете приступил к организации физиологической лаборатории на медицинском факультете и проведению экспериментальных исследований. Им были предприняты энергичные действия для организации преподавания физиологии, введена демонстрация опытов и микроскопических препаратов на лекциях. Он читал физиологию как здорового, так и больного человека, вел курс практической физиологии. Первые экспериментальные работы, выполненные Ф.В.Овсянниковым в университете, касались исследований мозговой ткани теплокровных животных, рефлекторной регуляции дыхания, влияния симпатических нервов на сокращение селезенки и др. вопросов
Преемником Ф.В.Овсянникова по кафедре физиологии был назван Н.О.Ковалевский, который приступил к заведованию только в 1865 г., в связи с подготовкой докторской диссертации. В 60-х годах XIX в. Н.О.Ковалевский первым из русских ученых начал разрабатывать физиологию дыхания, создав при этом свою оригинальную конструкцию аппарата для исследования.
В 60-70-х годах ХIХ столетия лаборатория Ковалевского стала первым центром физиологии кровообращения в нашей стране. И.П.Павлов высоко ценил труды Ковалевского в области физиологии кровообращения.Его исследования были направлены на изучение физиологии сосудодвигательной системы, малого круга кровообращения и взаимных рефлекторных отношений между дыханием и кровообращением.
Ученик физиолога Н.О.Ковалевского и гистолога К.А.Арнштейна, выпускник Казанского университета Н.А.Миславский в 1876 году был оставлен при кафедре физиологии в должности сверхштатного ассистента. В 1891 г. Н.А.Миславский был назначен руководителем физиологической лаборатории Казанского университета в связи с безвременной кончиной Н.О.Ковалевского. В 1885 г. на заседании Совета Казанского университета он защитил докторскую диссертацию "О дыхательном центре".
Под руководством Н.А.Миславского были предприняты широкие исследования периферической иннервации разнообразных органов и тканей. Были открыты сосудодвигательные нервы сетчатки (А.А.Элинсон, 1896), щитовидной железы (Н.А.Синакевич, 1894). Выполнены исследования по иннервации прямой кишки (А.В.Вишневский, 1903), селезенки (Н.К.Горяев, 1910) и др. Также Н.А.Миславскому принадлежат работы по изучению механизмов передачи возбуждения в межнейрональных связях.
В 1918 году Совет Казанского университета присвоил ему звание Почетного члена, постановлением Совнаркома ему присвоено звание Заслуженного деятеля науки. По представлению академика И.П.Павлова в 1927 г. Н.А.Миславский был избран член-корреспондентом Академии Наук СССР.
А.В.Кибяков заведовал кафедрой нормальной физиологии медицинского института с 1935 по 1956 год. А.В.Кибяков впервые в мире экспериментально доказал участие химического посредника - ацетилхолина - в передаче возбуждения в межнейрональных синапсах ганглиозных клеток.
В послевоенные годы научные исследования на кафедре под руководством А.В.Кибякова были направлены на изучение трофической роли медиаторов в регуляции различных физиологических процессов в организме. Другое направление исследований, развиваемое Алексеем Васильевичем, связано с изучением парасимпатической иннервации органов, а также функций центральной нервной системы
