Od osnivanja Instituta do danas izučavane su mnoge oblasti fiziologije. Naučni rad do 1941. god. odvijao se u okvirima rešavanja problematike anafilaktičkog šoka, metabolizma Ca i P kod različitih vrsta domaćih životinja, regulisanja acido-bazne ravnoteže i hronaksije i reobaze mišića.
Posle rata nastavljena su i znatno proširena izučavanja mehanizma anafilaktičke reakcije. Uporedo sa tim izučavane su belančevine krvnog seruma u fiziološkim uslovima i različitim patološkim stanjima; proučavan je koagulacioni i fibrinolitički sistem raznih sisara i ispitivana sredstva za zamenu krvne plazme. U ovu grupu ispitivanja spadaju i izučavanja proteinskog i lipidnog sistema seruma kokoši i enzimskog sistema seruma domaćih sisara i kokoši.
Iz oblasti endokrinologije izučavana je fiziologija i biohemija tireoideje, enzootski hipotireoidizam i gušavost domaćih životinja, eksperimentalna struma i jodna profilaksa, i proces sinteze tireoglobulina. U svetu su poznati i priznati rezultati naučnih istraživanja akademika Ilije Đuričića iz oblasti fiziologije nervnog sistema, alergije i endokrinologije. Znatan deo istraživačke delatnosti akademika Milovana Jovanovića odnosi se na fiziologiju i patofiziologiju štitaste žlezde i metabolizma joda. Poseban značaj imaju istraživanja endemske strume kao i uticaj unošenja velikih doza radioaktivnog joda na organizam kao celinu, a posebno na endokrini sistem. Pored štitaste žlezde, proučavao je i funkciju i patologiju nadbubrežne žlezde, hipofize i semenika. Bio je i jedan od prvih radiobiologa u našoj zemlji. Značajan deo svoje aktivnosti posvetio je i istraživanjima u oblasti ishrane domaćih životinja, a posebno metaboličkih procesa u buragu preživara i iznalaženju alternativnih izvora hrane za životinje.
Iz oblasti imunologije izučavana je i pripremljena vakcina protiv plućnih parazita ovaca primenom jonizujućeg zračenja.
Iz fiziologije varenja proučavani su biohemijski procesi u predželucima preživara, a iz fiziologije mišića mehanizam kontrakcije glatke muskulature.
Iz oblasti neurofiziologije izučavana je refleksna regulacija disanja, mehanizam transmisije impulsa u vegetativnim gnglijama i problem biološkog dejstva anti-mozak antitela.
Od mikroelemenata ispitivan je značaj joda i problem deficita selena u ishrani domaćih životinja.
Naučna istraživanja trenutno zaposlenih bazirana su na ispitivanjima fiziologije telesnih tečnosti: ispitivan je proteinski sistem normalne mokraće zdravog odraslog govečeta, fiziološka proteinurija kod novorođene teladi, proteinski i lipoproteinski sistem tečnosti ovarijalnih cista u krava, proteini i lipoproteini semene plazme bika, seruma domaćih i divljih svinja, brojlera izloženih delovanju ohratoksina, protektivni efekti adsorbenata mikotoksina na status serumskih proteina prasadi, efekti toksičnih i radioaktivnih materija na hematološke i biohemijske parametre kod domaćih životinja (goveda, ovaca, živine), proteini akutne faze, lipidi, lipoproteini, proteini i parametri oksidativnog stresa kod konja izloženih fizičkim naporima. Imunološka istraživanja zauzimaju značajno mesto i odnose se na ispitivanje imunomodulatornih svojstava semene plazme bika, određivanje nivoa imunskih kompleksa i njihovih fizičkohemijskih i imunohemijskih karakteristike kod goveda, IgA antitela na spermatozoide u cervikalnoj sluzi i serumu kod krava koje se veštački osemenjavaju, ispitivanje kožne preosetljivosti na fitohemaglutinin kod krava koje povađaju. Posebno interesovanje i značajni rezultati su postignuti ispitivanjem efikasnosti resorpcije imunoglobulina kod novorođene teladi i prasadi koja su dobijala kolostrum u koji je dodat mineralni adsorbent zeolit na bazi klinoptilolita. Ispitivan je i uticaj zeolita na prirast i prevenciju oboljenja kod teladi. Značajna istraživanja posvećena su i ispitivanju uloge i značaja mikroelemenata: sadržaju selena u hranivima i statusu selena kod domaćih životinja (ovaca, svinje, živina, ribe, goveda), uticaju selena i vitamina E dodatog u hranu na sastav i oksidativnu stabilnost lipida u svežem i smrznutom mesu (pilića), efektu suplementacije selenom na status selena matice riba (šarana), suplementaciji selenom u ishrani životinja kao načinu proizvodnje mesa obogaćenog selenom, uticaju organski i neorganski vezanog gvožđa na hematološke parametre, imunski odgovor, količinu u organima i proizvodne rezultate pilića u tovu, oksidativnom stresu i efekatu na zdravlje domaćih životinja i ljudi. Značajna oblast istraživanja je i endokrinologija: endokrini sistem novorođenih i odraslih domaćih životinja. Izučavana je koncentracija insulina i insulinu sličnog faktora rasta (IGF-I) u krvnom serumu teladi u neonatalnom periodu, uticaj peroralne aplikacije insulina i glukoze na koncentraciju IGF-I i zastupljenost pojedinih IGF vezujućih proteina u krvnom serumu novorođene teladi. Ispitivana je funkcija pankreasa pod različitim uslovima kod krava u peripartalnom period, koncentracija IGF-I i tireoidnih hormona u kolostrumu krava. Ispitivana je i koncentracija tireodnih hormona kod novorođene teladi i krava nakon teljenja. Izučavanje metabolizma i preveniranje metaboličkih oboljenja kod visoko mlečnih krava je takođe značajna oblast naučnih istraživanja. Ispitivan je metabolički profil zdravih visoko mlečnih krava u peripartalnom periodu i krava sa metaboličkim poremećajima (ketoza, masna jetra), metabolicki i endokrini status goveda kao indikator stresa, upotreba uzorka urina za ispitivanje acido-baznog statusa visokomlečnih krava kao deo programa profilakse za zdravlje stada.