Научная деятельность началась с 1988 года, т. е. с момента формирования кафедры. В 1988-1990 годах она проводились под руководством профессора Циркина В. И., в частности, ассистенты Лучинин С. В. и Захаров В. В. исследовали β-адреномиметическую активность сыворотки крови человека в опытах с изолированным миометрием крысы и с гладкими мышцами аорты кролика.
В период заведования кафедрой профессором Камакиным Н. Ф. и позже сотрудниками кафедры выполнялись работы, связанные с изучением инкреции ферментов пищеварительных желез, а также с изучением проблем адаптации организма дошкольников, школьников и студентов к образовательной и спортивной деятельности. Итогом этой работы стали успешные защиты диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинский наук Лопатиной Л. А, Рысевой Л. Л., Колодкиной Е. В., Саламайкиной Н. И., Подлевских Т. С., Частоедовой И. А., на соискание кандидата биологических наук Чупраковой П.Г., на соискание доктора медицинских наук Спицина А. П. и Мартусевича А.К. За годы развития кафедры сформировалось одно из основных научных направлений кафедры под руководством профессора Камакина Николая Федоровича, который почти 50 лет занимался разработкой вопросов физиологии пищеварения (до 1992 года - в Андижанском медицинском институте).
Второе научное направление кафедры, которое развивалось под руководством профессора Циркина В. И., - это нервная и гуморальная регуляция деятельности миокарда и гладких висцеральных мышц (матки, воздухоносных путей, сосудов, пищеварительного тракта) человека и животных. За годы работы Циркина В.И. было выполнено более 20 кандидатских диссертаций: Осокиной А. А., Гусевой Е. В., Рева Н. Л., Куншиным А. А., Кашиным Р. Ю., Тумановой Т. В., Сизовой Е. Н., Трухиным А. Н., Пенкиной Ю. А., Кононовой Т. Н.), и 3 докторских: Дворянским С. А., Хлыбовой С. В., Мальчиковой С.В.
Кроме того, в рамках данного направления под руководством профессора Циркина В.И. разрабатывались вопросы возрастной физиологии, физиологии образовательной деятельности, физиологии ВНД и сенсорных систем, экологической физиологии, что нашло отражение в кандидатских диссертациях Жуковой Е. А., Бусел Л. А., Пономаревой Л. А., Нуреевой И. Т., Бочаровой И. А., Кайсиной И. Г., Туляковой О. В., Четвериковой Е. В., Свинар Е. В., Юрчук О. А., Власовой О. В., Поповой Г. А.
В последние годы заведующим кафедрой, доцентом Частоедовой И. А. выполняется научная работа (в рамках докторской диссертации) по теме «Гомеостаз пищеварительных ферментов при различных состояниях биоценоза кишечника».
В целом, преподавателями, аспирантами и соискателями кафедры нормальной физиологии за годы ее существования опубликовано свыше 500 научных работ, в том числе более 50 работ опубликовано в виде статей в ведущих журналах России. При этом, под руководством профессора Камакина Н. Ф. (включая и годы работы в Андижане) защищено 22 кандидатских и 4 докторские диссертации, а под руководством профессора Циркина В. И. (включая годы работы в Челябинском государственном медицинском институте и в Вятским государственном педагогическом университете) - 37 кандидатских и 4 докторские диссертации.
По итогам научной работы кафедра нормальной физиологии дважды отмечалась лучшей по номинации «Научно-исследовательская деятельность» за 2002 год и за 2004 годы.
Студенческое научное общество (СНО) и научное общество учащихся (НОУ). В апреле 1988 года впервые по инициативе кафедры нормальной физиологии прошла 1-я научная конференция студентов филиала ПГМИ в г. Кирове, на которой с докладами выступили студенты 1 и 2 курсов, в том числе от кафедры нормальной физиологии. Все эти годы при кафедре работает студенческий научный кружок, деятельностью которого в 1992 - 1998 годах руководил доцент Спицин А. П., в 1999 - 2007 года - профессор Камакин Н. Ф., с 2007 года - профессор Циркин В. И., с 2012 – доцент Частоедова И.А. Одновременно, с 1993 года сотрудники кафедры (профессор Камакин Н. Ф., доцент Спицин А. П., доцент Частоедова И. А., ассистент Колодкина Е. В.) принимали активное участие в руководстве научной работы школьников г. Кирова и Кировской области в рамках Российской научно-социальной программы «Шаг в будущее». В настоящее время эту работу ведет зав. кафедрой, доцент Частоедова И. А.