AMEA-nın A.İ.Qarayev adına Fiziologiya İnstitutu 1968-ci ildə keçmiş SSRİ EA Azərbaycan filialının Fiziologiya sektoru əsasında yaradılmışdır (Azərbaycan SSR Nazirlər Kabinetinin 21 fevral 1968-ci il tarixli 80 saylı qərarı). İnstitutun ilk direktoru akademik Abdulla İsmayıl oğlu Qarayev olmuşdur. Hazırda institut onun adını daşıyır.
Orqanizmin inkişafının ekoloqo-fizioloji və biokimyəvi əsasları, şərti reflektor fəaliyyəti, analizator funksiyaların neyrofizioloji və neyrokimyəvi mexanizmləri, insan orqanizminin inkişafının və qocalmasının psixofizioloji və neyroendokrin qanunauyğunluqları.
Təbii mənşəli heroprotektorların fizioloji və biokimyəvi proseslərə təsiri;
Prenatal ontogenezin müxtəlif dövrlərində stres faktorların təsirinə məruz qalmış baş beynin strukturlarında energetik mübadiləni tənzimləyən fermentlərin postnatal ontogenezdə fəallığının öyrənilməsi;
Ağır metalların balıqların və siçovulların fizioloji göstəricilərinə təsiri;
Baş beyində strukturlararası qarşılıqlı əlaqələrin, sosial və şərti-reflektor davranışların və hüceyrələrin differensiasıyanın neyrofizioloji və neyrokimyəvi tədqiqi;
Normada və müxtəlif funksional vəziyyətlərdə olan baş beynin inteqrativ sistemlərinin yaş xüsusiyyətləri;
Tamamlanmış elmi-tədqiqat işlərinin araşdırılması, innovativ əhəmiyyətli nəticələrin üzə çıxarılması və təqdim edilməsi.