1926年2月由北京协和医学院生理学系主任林可胜发起创建，同年9月举行第一届年会。1927年1月创办《中国生理学杂志》。1937年7月因抗日战争爆发，学会的全国性学术活动被迫停止。后迁至成都的南京中央大学医学院生理学系主任蔡翘组建中国生理学会成都分会，并出版《中国生理学会成都分会简报》。在北京，张锡钧代理协和医学院生理学系主任，继续出版《中国生理学杂志》，直至1941年停刊。抗日战争胜利后，《中国生理学杂志》于1948年复刊。中华人民共和国成立后，学会于1950年在北京举行会议，选举新的理事会。1951年5月，经中央人民政府内务部核准登记。1953年理事会决定将学会扩大成为中国生理科学会，会员包括生理学、生物化学、药理学、病理生理学和实验生物学等学科的科学工作者。同年，《中国生理学杂志》改名为《生理学报》。1956年举行第十三届会员代表大会，正式更名中国生理科学会。1966—1976年学会活动停止。1977年，理事会筹备恢复学会。1978年，在青岛召开了第十五届代表大会暨学术会议。1980年6月，由冯德培和王志均代表学会与国际生理科学联合会代表Kovach和Thurau在上海签署了备忘录，明确在一个中国的前提下，国际生理科学联合会所属中国名下有两个团体会员，即位于北京的中国生理学会和位于台北的生理学会。此后，中国生理学会正式成为国际生理科学联合会（TheInternationalUnionofPhysiologicalSciences，IUPS）的团体会员。1985年，中国生理科学会复名中国生理学会。1990年，中国生理学会正式加入亚大地区生理科学联合会（TheFederationoftheAsioanandOceanianPhysiologicalSocieties，FAOPS），学会会址设在北京，历届理事长为：林可胜、朱恒璧、吴宪、沈寯淇、赵承嘏、赵以炳、刘思聪、蔡翘、冯德培、王志钧、陈孟勤、杨雄里、姚泰、范明、王晓民，目前为第二十四届理事会。