Лаборатория образована в 2000 г. на базе Лаборатории физиологической экологии, которой руководил академик А.В. Жирмунский (с 1967 г. по октябрь 2000 г.), и Лаборатории физиологии рыб, развившейся из основанных в разные годы лабораторий: эволюционной физиологии (к.б.н. О.Ю. Орлов, 1971-1973 гг.; д.б.н. В.А. Цвиленева, 1973-1983 гг.; к.б.н. С.Л. Кондрашев, 1982-2000 гг.), и электронной микроскопии (позднее – группа физиологии онтогенеза, д.б.н. А.А. Максимович, 1971 – 2000 гг.).

В 2016 году в состав лаборатории вошли сотрудники лаборатории цитофизиологии, основанной выдающимся нейроморфологом, д.м.н. П.А. Мотавкиным, который руководил этой лабораторией с момента создания (1967) до 1988 года. Позднее руководство осуществлялось д.б.н. Ю.С. Хотимченко (до 2000 г.) и к.б.н. М.А. Ващенко (до 2016 г.г.).

Информацию подготовил вед.н.с. Кондрашев С.Л.