生理学是一门实验性科学。研究方法对生理学的发展起着十分重要的作用，主要有：
1． 动物实验：动物实验包括急性和慢性动物实验，是生理学研究采用的主要方法，但由于动物与人类的差别，不能把动物实验的结果简单地套用于人体。
2． 人体实验：进行人体实验、获得人类的生理参数和了解功能调节机制是人类了解自己的最有效途径，只有在不影响人体健康的情况下，才允许进行人体实验。
3． 调查研究：调查研究是以人的群体为对象进行的，如人体生理正常值需要在大样本人群中进行测量和统计。
生理学的研究是在细胞、器官和系统、以及整体这样三个水平上进行的：
1、 细胞和分子水平的研究：可以分析某种细胞、构成细胞的分子或基因的生理特性、功能及其调节机制；
2、 器官和系统水平的研究：可以了解一个器官或系统的功能、其在机体中所起的作用和内在机制，以及各种因素对它活动的影响；
3、 整体水平的研究：就是以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种生理条件下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调的规律。
值得指出的是，这三个水平的研究，它们相互间不是孤立的，而是互相联系、互相补充的。要阐明某一生理功能的机制，一般需要对细胞和分子、器官和系统，以及整体三个水平的研究结果进行分析和综合，才能得出比较全面的结论。
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