Như cái tên của nó, sinh lý học tiến hóa là sản phẩm của hai môn khoa học riêng biệt. Theo Garland và Carter,[1] sinh lý học tiến hóa phát sinh vào cuối những năm 1970, sau những cuộc tranh luận liên quan đến tình trạng trao đổi chất và điều nhiệt của khủng long (xem sinh lý học của khủng long) và các loài bò sát giống động vật có vú.

Thời kỳ này được tiếp nối bởi những nỗ lực vào đầu những năm 1980 để tích hợp di truyền định lượng vào sinh học tiến hóa, có tác dụng lan tỏa trên các lĩnh vực khác, như sinh thái học hành vi và sinh thái học. Vào giữa những năm cuối thập niên 1980, các phương pháp so sánh phát sinh gen bắt đầu trở nên phổ biến trong nhiều lĩnh vực, bao gồm sinh thái sinh lý và sinh lý so sánh. Một tập năm 1987 có tiêu đề "Những hướng đi mới trong sinh lý học sinh thái" [5] có ít sinh thái học [6] nhưng nhấn mạnh đáng kể vào các chủ đề tiến hóa. Nó tạo ra cuộc tranh luận mạnh mẽ, và trong vài năm, Quỹ khoa học quốc gia đã phát triển một hội thảo có tiêu đề Sinh lý học sinh thái và tiến hóa.