Η συγκριτική φυσιολογία είναι ένας κλάδος της επιστήμης που διερευνά τις ομοιότητες και τις διαφορές μεταξύ των ζωντανών όντων και τον τρόπο λειτουργίας τους. Ως τομέας έρευνας, η συγκριτική φυσιολογία είναι μια υποκατηγορία της φυσιολογίας: η μελέτη των λειτουργικών διεργασιών των ζωντανών οργανισμών. Ο ίδιος ο κλάδος ενσωματώνει πολλούς διαφορετικούς επιστημονικούς χώρους, όπως η εξέλιξη, οι περιβαλλοντικές μελέτες και η αρχαιολογία.
Ένας συνδυασμός αναγκαιότητας και περιέργειας οδήγησε στη συγκριτική φυσιολογία. Οι γιατροί χρειάζονταν νέους τρόπους για τη θεραπεία ασθενών ασθενών, έτσι τα ζώα που είχαν πολλά κοινά χαρακτηριστικά με τους ανθρώπους ήταν μια ώριμη περιοχή για έρευνα. Έτσι προέκυψε η Αρχή Krogh, η οποία υπαγορεύει τη χρήση εύκολα προσβάσιμων ζωντανών όντων για την απάντηση σε επιστημονικές ή ιατρικές έρευνες. Τελικά, αυτή η πρακτική χρήση για συγκρίσεις άνθισε σε μια συνολική επιστημονική περιέργεια σχετικά με τις ομοιότητες και τις αποκλίσεις μεταξύ των διαφόρων ζωικών ειδών.
Οι συγκριτικοί φυσιολόγοι μελετούν και συγκρίνουν ένα ευρύ φάσμα λειτουργιών σε οργανισμούς. Σχεδόν οποιοδήποτε μέρος του σώματος ενός οργανισμού χρησιμεύει σε κάποια σημαντική χρήση και σχεδόν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί μοιράζονται βασικές ανάγκες όπως τροφή, αναπνοή, εσωτερικός έλεγχος θερμοκρασίας και τροφή της καρδιάς. Μελετώντας τις διαδικασίες που καθοδηγούν αυτές τις ανάγκες – όπως οι ανταλλαγές με βάση τα κύτταρα και η κυκλοφορία του αίματος – οι ερευνητές μπορούν να συγκεντρώσουν έναν τεράστιο όγκο συγκριτικών πληροφοριών.
Κατά μία έννοια, οι σχέσεις καθορίζουν τη συγκριτική φυσιολογία. Στο πιο βασικό επίπεδο, αυτό το πεδίο είναι μια μελέτη της σχέσης ανάμεσα σε ένα ζωντανό πλάσμα και το ίδιο του το σώμα. Οι σωστές συγκρίσεις μπορούν να επιτευχθούν μόνο όταν ο επιστήμονας κατανοήσει πώς το φυσικό σώμα κάθε οργανισμού του επιτρέπει να πραγματοποιεί τις απαραίτητες ενέργειες για την καθημερινή ζωή. Η φυσιολογική συνιστώσα της συγκριτικής φυσιολογίας μπορεί επομένως να κυμαίνεται από τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι οργανισμοί χρησιμοποιούν άκρα ή άλλα εξαρτήματα για να μετακινηθούν μέχρι τον τρόπο με τον οποίο οι οργανισμοί αναπνέουν.
Μια άλλη σημαντική πτυχή της συγκριτικής φυσιολογίας είναι η σχέση μεταξύ των οργανισμών και του περιβάλλοντος τους, ή οικοφυσιολογία. Το ίδιο φυσικό περιβάλλον μπορεί να έχει πολύ διαφορετικά αποτελέσματα σε αποκλίνοντες οργανισμούς. Ένα ψάρι, για παράδειγμα, θα έχει πολύ πιο ζοφερή έκβαση σε ένα περιβάλλον ερήμου από ό,τι στον υδάτινο οικότοπό του. Αντίθετα, μια σαύρα που κατοικεί στην ξηρά και έχει εγκλιματιστεί σε πιο σκληρά κλίματα θα ήταν ανεπαρκώς εξοπλισμένη για να αντιμετωπίσει ένα υδάτινο περιβάλλον λόγω της ανατομικής της σύνθεσης. Ως εκ τούτου, η οικοφυσιολογία και η μελέτη των πτυχών της προσαρμογής μπορούν να προσφέρουν βελτιωμένη κατανόηση όλων των ζωικών ομάδων στη συγκριτική φυσιολογία.
Ένας συγκεκριμένος τομέας της συγκριτικής φυσιολογίας έχει λάβει αυξημένη προσοχή με την πάροδο του χρόνου: η χρήση φυλογενετικών συγκριτικών μεθόδων. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν αυτές τις μεθόδους για να εξετάσουν πιθανές εξελικτικές σχέσεις μεταξύ διαφορετικών ζωντανών οργανισμών και να τεκμηριώσουν τυχόν σημαντικές αλλαγές που μπορεί να έχει υποστεί μια συγκεκριμένη ομάδα ζώων από την έναρξή της. Οι ερευνητές μπορούν να μελετήσουν τις φυσικές ομοιότητες μεταξύ ορισμένων οργανισμών ή πώς ορισμένοι οργανισμοί έχουν αναπτύξει παρόμοια λειτουργικά μέρη, όπως πνεύμονες ή βράγχια για λόγους αναπνοής. Ως αποτέλεσμα, η μελέτη μπορεί να αποκαλύψει κοινούς προγόνους μεταξύ διαφορετικών ειδών και να στερεοποιήσει έναν εξελικτικό δεσμό. Η εξέταση απολιθωμάτων και άλλων αρχαιολογικών στοιχείων μπορεί επίσης να βοηθήσει τους συγκριτικούς φυσιολόγους να κατανοήσουν πώς μια ομάδα ζώων έχει αλλάξει και προσαρμοστεί από την αρχαιότητα μέχρι τη σημερινή εποχή.