Fyziologie (z řeckého fysis = příroda a logos = slovo) je nauka o mechanických, fyzikálních a biochemických funkcích živých organismů.
Fyziologie se tradičně dělí na fyziologii rostlin a fyziologii živočichů, ale principy fyziologie jsou univerzální bez ohledu na to, jaký konkrétní organismus studujeme. Například to, co se dozvíme o fyziologii kvasinkových buněk, lze použít i pro lidské buňky.
Fyziologie zvířat rozšiřuje nástroje a metody lidské fyziologie na jiné než lidské živočišné druhy. Fyziologie rostlin si také vypůjčuje techniky z obou oborů.
Rozsah jejích témat je přinejmenším stejně rozmanitý jako samotný strom života. Vzhledem k této rozmanitosti předmětů se výzkum ve fyziologii živočichů obvykle soustředí na pochopení toho, jak se fyziologické znaky měnily v průběhu evoluční historie živočichů.
Mezi další významné vědní obory, které vyrostly z fyziologického výzkumu, patří biochemie, biofyzika, biomechanika a farmakologie.
Byl to Abu Bakr Al Razi (známý jako Rhazes), kdo popsal určité fyziologické parametry, když se v osmém století našeho letopočtu vydal založit nemocnici v Bagdádu. Po Razim následoval Al Kindi, který napsal pojednání o fyziologii člověka. V 17. století popsal krevní oběh anatom William Harvey, čímž položil počátek experimentální fyziologie. Herman Boerhaave je někdy označován za otce fyziologie díky své příkladné výuce v Leidenu a učebnici Institutiones medicae (1708).
Fyziologie člověka (hlavní článek) je nejsložitější oblastí fyziologie. Tato oblast má několik pododdělení, která se vzájemně překrývají. Mnoho živočichů má podobnou anatomii jako člověk, a proto sdílí mnoho z těchto oblastí.