Профессором Транквилитати Николаем Николаевичем была создана послевоенная школа Донецких патофизиологов. Под его руководством было выполнено и защищено пять докторских и 21 кандидатская диссертация по проблемам аллергии, воспаления, гипоксии, нейро-гуморальной регуляции функций при различных видах патологии организма, различным аспектам патогенеза экстремальных состояний. Он являлся автором 80-ти научных работ, в том числе двух монографий, организатором создания патохимической лаборатории. До 1958 года научное направление кафедры было «Иммунитет и аллергия». С 1958 по 1969 год коллектив кафедры вёл исследования по двум проблемам: «Роль вегетативной нервной системы в механизмах компенсации и восстановления нарушенных функций при патологических процессах» и «Роль микроэлементов в патологии». С 1969 года – «Нейроэндокринные взаимоотношения в патологии».
Виктор Николаевич Ельский, член-корр. НАМНУ, профессор создал радиоизотропную лабораторию и лабораторию гемодинамики, создал межкафедральную лабораторию ГКНТ по изучению шока и травматической болезни. Полученные проф. В.Н. Ельским принципиально и существенно новые данные проводимых им исследований послужили основой для аргументации построения концепции и теории травматической болезни. Под его руководством защищено 20 докторских и 20 кандидатских диссертаций. Он являлся автором более 750-ти научных работ, в том числе 20 монографий, 25 учебно-методических пособий и научных рекомендаций, 20 изобретений.
Профессор Сергей Владимирович Зяблицев, работал в области нейрогуморальной регуляции травматической болезни и черепно-мозговой травмы. В течение 12-ти лет совмещал работу в ЦНИЛ’е с преподавательской работой на кафедре. Автор 12-ти монографий, 12-ти патентов на изобретения, более 400 научных работ. Под его руководством выполнено 8 кандидатских диссертаций (в том числе доцента кафедры патофизиологии С.В. Пищулиной).
Основное направление научной деятельности профессора Юрия Яковлевича Крюка – изучение вопросов экстремальной патологии. Под его руководством защищено 12 диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, в том числе выпускниками нашего вуза, ставшими сейчас уже доцентами кафедры: Анной Ивановной Фабер и Артемом Дмитриевичем Есауловым. Автор более 300 научных работ, в том числе 24-х методических пособий и научных рекомендаций, 20-ти изобретений.
В 2020-м году на кафедре защищены докторская диссертация Ю. И. Стрельченко и кандидатская диссертация аспиранта кафедры Н. В. Киосева.
В настоящее время на кафедре продолжаются научные исследования по патогенезу отдельных звеньев шока и патогенетической коррекции гуморальных механизмов при шоке, синдроме длительного раздавливания, травматической болезни, взрывной шахтной, черепно-мозговой, ожоговой травме и др. экстремальных состояниях. Начинаются научно-поисковые работы по проблемам сахарного диабета, дозированной гипоксии, механизмам старения.
На кафедре традиционно работает кружок СНО, который является хорошей школой подготовки научных кадров. Его кружковцами были будущие профессора: Р.В. Богославский (зав. каф. госпитальной терапии ДМИ), Ф.Т. Агарков (профессор кафедры физиологии ДМИ), Я.И. Ажипа (институт физиологии АНСССР, г. Москва, Россия), С.И.Городецкий (институт генетики РАН, г.Москва, Россия), Е.А. Савченко (зав. отделом компьютерной томографии ИНВХ), Л.М. Тарасенко (зав. каф. биохимии Полтавской медицинской академии). Многие кружковцы продолжили работать на кафедре аспирантами, затем ассистентами, доцентами и профессорами (Ю.Я.Крюк, Л.П.Линчевская, Ю.И.Стрельченко, С.В.Пищулина)
В процессе выполнения научно-исследовательской работы студенты знакомятся с этапами теоретической и исследовательской работы, с современными методами и методиками научного исследования, техникой эксперимента и обработки его результатов, учатся работать с научной литературой, анализировать её и критически оценивать состояние изучаемого вопроса. Кружковцы кафедры публикуют статьи в журналах и сборниках, участвуют в Республиканских и Международных Конгрессах, конференциях и олимпиадах, где делают успешные доклады и занимают призовые места, являются победителями Международных и Республиканских конкурсов студенческих научных работ.
В настоящее время экспериментальные исследования возможны на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории вуза. Работает диссертационный совет 21.2.400.04 по патофизиологии, который в июне 2024 года прошёл регистрацию в ВАК РФ. За восемь лет его существования было защищено 11 докторских и 24 кандидатских диссертаций по патофизиологии.
Ежегодно сотрудниками кафедры публикуются статьи в рецензируемых журналах ВАК РФ и делаются доклады на Международных конференциях по патофизиологии. Налаживаются научные связи со школами патофизиологов Луганской Народной Республики, Республики Крым, Урала, Мордовии, Владивостока, Москвы и Санкт-Петербурга.