Sinh lý học tiến hóa là nghiên cứu về tiến hóa sinh lý, nghĩa là cách thức mà các đặc điểm chức năng của các cá thể trong quần thể sinh vật đã đáp ứng với sự lựa chọn qua nhiều thế hệ trong lịch sử của quần thể.[1]Môn này là một nhánh phụ của cả sinh lý học và sinh học tiến hóa. Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đến từ nhiều nền tảng, bao gồm sinh lý học, sinh học tiến hóa, sinh thái học và di truyền học.Theo đó, phạm vi của các kiểu hình được môn này nghiên cứu bởi các nhà sinh lý học tiến hóa rất rộng, bao gồm lịch sử sự sống, hành vi, hiệu suất của toàn bộ sinh vật,[2][3] hình thái chức năng, cơ chế sinh học, giải phẫu, sinh lý học cổ điển, nội tiết học, sinh hóa và tiến hóa phân tử. Nó liên quan chặt chẽ đến sinh lý học so sánh và sinh lý học môi trường, và những phát hiện của nó là mối quan tâm chính của y học tiến hóa. Một định nghĩa đã được đưa ra là "nghiên cứu về cơ sở sinh lý của thể dục, cụ thể là tiến hóa tương quan (bao gồm các hạn chế và đánh đổi) về hình thức và chức năng sinh lý liên quan đến môi trường, chế độ ăn uống, cân bằng nội môi, quản lý năng lượng, tuổi thọ và tỷ lệ tử vong và đặc điểm lịch sử cuộc sống ".[4]