Medicinska fiziologija proučava različite sustave tijela, od molekularne razine preko integriranog funkcioniranja u odnosu na cjelokupno biće. Općenito, izraz medicinska fiziologija odnosi se na ljudska bića. Međutim, fiziologija se jednako odnosi na sva živa bića. Drugim riječima, ono što se razumije o staničnom metabolizmu u bilo kojoj vrsti biljke ili životinje može se ekstrapolirati na ljudsku fiziologiju. ja
Opseg znanstvenih disciplina koje su se granale od medicinske fiziologije nije ništa manje opsežan. Zapravo, dok se njegova primarna koncentracija odnosi na organe i tjelesne sustave, interdisciplinarna priroda medicinske fiziologije pogodna je za niz proširenih područja, kao što su molekularna biologija, biokemija i farmakologija. Kao solo područje studija, medicinska fiziologija proizlazi iz rada fiziologa s početka 20. stoljeća, Waltera Cannona, koji je predstavio svoju teoriju homeostaze, odnosno tjelesne mudrosti. Inspiriran ranijim konceptom milieu interieur, Cannon je predložio homeostazu kao stanje unutarnje stabilnosti koje tijelo održava kroz namjernu komunikaciju i regulaciju između tjelesnih sustava.
Ovo može zvučati kao opojna stvar, ali osnova medicinske fiziologije je zapravo prilično zdrava i jednostavna za ilustriranje. Ako bismo o ljudskom tijelu razmišljali kao o sustavu grijanja doma, na primjer, to ima savršenog smisla. Kada termostat za grijanje, koji je prethodno programiran, otkrije da je temperatura okoline pala ispod prihvatljive razine, šalje elektronički signal peći za proizvodnju više topline. Ljudsko tijelo opremljeno je sličnim uređajima za pokretanje odgovarajućeg odgovora za održavanje stabilnosti. Međutim, tjelesni sustavi nisu ograničeni na električne impulse i koriste i kemijske glasnike.
Za razliku od grana znanosti usmjerenih na oblik i strukturu, kao što je anatomija, medicinska fiziologija se očito bavi funkcijom. Međutim, prepoznavanje da svi ovi aspekti utječu na integraciju sustava vodi do ciljanih područja fiziologije. Na primjer, metabolizam i fizički rast olakšavaju hormonski signali koje proizvodi fiziologija endokrinog sustava. Određene moždane aktivnosti i živčane impulse koji automatiziraju disanje i kontroliraju svjesno kretanje regulira živčani sustav, točnije autonomni živčani sustav, odnosno somatski živčani sustav. Proučavanje fizioloških procesa proteže se i na srce, oči i mišiće.