954年10月，本校之前身高雄醫學院奉教育部令准成立，招收第一屆醫學系學生。同時，張鎮教授創立生理學科，並擔任生理學科主任，負責醫學系生理學教學。在研究所方面，1977 年8月本校以原「熱帶醫學研究中心」為基礎，設立「熱帶醫學研究所碩士班」，1981 年增設博士班，同時將熱帶醫學研究所更名為醫學研究所。醫學研究所碩士班則細分為多組，其中包括生理組，該組研究生主要由生理學科教師指導研究論文。本組多名碩士生在畢業後，繼續攻讀醫學研究所博士班，學成後亦投入生物醫學研究工作。有鑑於生物醫學之發展迅速，分子生物學對於生理學之研究領域益形重要，復加以考量本所應有獨特之發展特色，故自 2004 年8月（93學年度）起，原「醫學研究所碩士班生理組」改制成立「生理及分子醫學研究所，楊瑞成教授為首任所長，每年獨立招收十名學生；96學年度開始系所合一，本所更名為「醫學系生理學科碩士班」。另外與醫學系生理學科合聘何美泠副教授、陳贊如副教授、楊秀蘭助理教授及蔡克勵助理教授，再加上與運動醫學系合聘楊瑞成教授，共同合作，指導本所研究生。2006 年8月，何美泠副教授膺任第二任所長。2007年8月本所聘任王昭仁助理教授為專任教師。本所成立以來，承先啟後，在原有之基礎上持續追求卓越，期能培育明日國家、社會需要的生物醫學教學、研究人才。