1 березня 1993 року, відгукнувшись на запрошення декана новоствореного медичного факультету професора В.Е. Маркевича, у Суми приїхав Олександр Васильович Атаман, який до того часу обіймав посаду професора кафедри патологічної фізіології Київського медичного інституту ім. акад. О.О. Богомольця. Розпочалася копітка робота з організації кафедри, її кадрового і матеріального забезпечення.
16 серпня 1993 року ця робота увінчалася створенням кафедри нормальної і патологічної фізіології у тоді ще Сумському фізико-технологічному інституті (наказ ректора N125 – 1 від 13.08.93р.).
Першими співробітниками кафедри були докт. мед. наук О.В. Атаман (завідувач), канд. мед. наук Г.Ю. Пишнов, канд. мед. наук Т.В. Коршняк, Л.Ю. Литовченко. Наступного року викладачами кафедри стали доц. Г.В. Янчик, докт. біол. наук А.С. Павлов, Т.І. Михайлова. У цей час на кафедрі за сумісництвом працював доц. В.І. Кіндя. Наприкінці 90-х років з посад старших лаборантів на викладацьку роботу перейшли В.Ю. Гарбузова, Л.О. Лось.
Першим кандидатом наук, підготовленим на кафедрі, стала В.Ю. Гарбузова, яка в 2004 році успішно захистила дисертацію в спеціалізованій раді Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України. З 2001 року на кафедрі ведеться підготовка науково-педагогічних кадрів в аспірантурі. Першим аспірантом був випускник медичного факультету Р.Ф. Наумко (захистив дисертацію у 2005 році).
У 1999 році у зв’язку з реорганізацією структури факультету до кафедри було приєднано курс мікробіології і медичної біології (завідувач – М.М. Каплін), а з 2003 року у складі кафедри залишився курс медичної біології (завідувач – О.Ю. Смірнов). За час існування цього курсу медичну біологію викладали: проф. М.М. Каплін, канд. пед. наук С.М. Шевченко, канд. мед. наук Ф.Г. Коленко, канд. біол. наук О.Ю. Смірнов, канд. с-г. наук В.С. Токмань, Т.О. Лазебна, Н.Е. Макаренко, О.А. Обухова, О.В. Лукашенко, К.П. Хоменко.
За час, що минув, на кафедрі створено сучасну матеріально-технічну базу, необхідну для належної підготовки студентів-медиків, організовано 2 комп’ютерні класи, налагоджено проведення навчальних дослідів на лабораторних тваринах, створено і впроваджено тестові програми для контролю поточної підготовки студентів та кінцевого рівня їхніх знань, розробляються віртуальні практикуми.
У 2011 р. розпочала роботу наукова лабораторія молекулярно-генетичних досліджень (завідувач – В.Ю. Гарбузова), у якій вивчається зв’язок алельного поліморфізму багатьох генів з розвитком поширених патологічних процесів і хвороб.
18 грудня 2021 року раптово помер професор О.В. Атаман, що стало непоправною втратою для колективу.
З 1 січня 2022 року кафедрою завідує професор В.Ю. Гарбузова.
Викладачі кафедри брали активну участь у роботі факультету (а потім і медичного інституту) в цілому. У різні роки заступниками деканів були проф. О.В. Атаман (з методичної роботи), доц. Г.В. Янчик (з навчальної роботи), доц. О.Ю. Смірнов (з методичної роботи), проф. В.Ю. Гарбузова (з навчальної і методичної роботи), Р.Ф. Наумко (з роботи в гуртожитках), О.А. Обухова (з роботи в гуртожитках).
Сьогодні на кафедрі працюють: 1 професор В.Ю. Гарбузова (завідувач кафедри), 2 доцента (Обухова О.А., Бєсєдіна А.А.), 1 старший викладач (Деменко М.М.), 2 асистента (Олешко Т.Б., Левченко З.М.), 2 старших лаборанта (Кривонос Т.В., Михайліченко Г.Г.), 1 препаратор (Бурсай О.П.). В аспірантурі навчаються 4 осіби (Чумаченко Я.Д., Шкатула П.Ю., Кобилецька А.А., Терещенко В.В.).
На кафедрі проходять навчання здобувачі освітнього ступеня «Магістр» за спеціальностями 221 – Стоматологія, 222 – Медицина 1-4-го курсів, яким викладаються обов’язкові навчальні дисципліни: «Медична біологія» (1 курс), «Фізіологія» (2 курс),
«Патофізіологія» (3 курс), дисципліни вільного вибору – «Сучасні проблеми молекулярної біології» (2 курс), «Проблемно-орієнтоване навчання» (2–3 курс), «Клінічна фізіологія» (4 курс) та здобувачі освітнього ступеня «Доктор філософії» за спеціальностями 222 – Медицина та 091 – Біологія, які вивчають обов’язкову навчальну дисципліну «Системна біологія» та дисципліну вільного вибору «Сучасні проблеми біологічних досліджень».
Найбільші здобутки кафедри за роки її існування:
