Физиологияның негізгі әдісі — тәжірибе жүргізу. Тәжірибе үш нұсқада (вариантта) жүргізіледі: жедел тәжірибе, созылмалы тәжірибе және мүшелердің қызметін модельдеу.

Жедел тәжірибеде малға наркоз беріп, хирургиялық операциялар жасайды да, ішкі ағзларға әсер ету арқылы (тітіркендіру, тамырларды қию, дәрі-дәрмектер жіберу) олардың тіршілік әрекеттеріндегі өзгерістерді бақылайды. Жедел тәжірибелер тобына мүшелерді бөлектеу-жекелеу әдісі де жатады. Бөлектенген ағзаларды (бауыр, жүрек, бүйрек т.б.) шаймалап — перфузиялап (тамырлары арқылы қоректік заттар куалап) немесе қанды алмастыратын изотониялық ерітінділерде ұстап, олардың тіршілік әрекетін ұзартып, зерттейді. Кейбір жағдайларда мүшелерді денеден бөлектемей, алардың тамырларьн арнаулы аппаратқа (мыс, жасанды жүрекке) қосып, қолдан қоректендіріп, зерттейді.

Созылмалы тәжірибелер алдын ала арнаулы операция жасалған жануарларға жүргізіледі. Осы мақсатпен малдың қарнына, ішектеріне көбек (фистула) қойылады, бездердің өзектері сыртқа шығарылады, тітіркендіру немесе биоток тарту мақсатымен ағзаларға электродтар қондырылады, тамырлар сүңгіленеді (катетрлендіріледі) т.б. Соңғы кезде организмнің физиологиялық функцияларын арнаулы аппараттармен алыстан бақылауға мүмкіңдік беретін әдістер қолданылып жүр. Мысалы, мал организміне өте кішкентай радиотаратқыш қондырып, оның әр түрлі функцияларын (тыныс алу, жүрек жүмысы, ішек-қарын жиырылуы т.б.; еркіндік жағдайыңда бақылайды.

Функцияларды моделъдеу әдісі физиологиялық болжамдардың (организмнің өсу қарқыньн, малдың сүттілігін, өнімталдығын) дұрыстығын тексеруге немесе модельдер арқылы кейбір функцияларды бейнелеуге (нерв жасушасы қызметін, күйіс малының мес қарнындағы үрдістерді т.б.), мүшелерді уақытша алмастыра алатын аппараттар жасауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс организмді биокибернетикалық жүйе ретінде қараудың негізінде қалыптасқан.