Studenten der Physiologie können Forschungsfähigkeiten entwickeln und lernen, komplexe Fragen durch Beobachtung und Experimente zu beantworten. Die Forschung in der Physiologie kann zum Verständnis lebender Systeme beitragen und bei der Entwicklung medizinischer Behandlungsansätze helfen, die in einem breiten Spektrum von Gesundheitsbereichen eingesetzt werden können.

Zu den Anforderungen eines PhD-Studiengangs gehört häufig, dass die Studierenden bereits einen Master-Abschluss haben. Darüber hinaus muss eine Abschlussarbeit oder Dissertation, die hauptsächlich aus originärer akademischer Forschung besteht, vorgelegt werden. In einigen Ländern müssen diese Arbeiten sogar vor einem Gremium verteidigt werden.