Fyziologie (z řeckého φύσις fýsis ‚živá příroda‘ a λόγος lógos ‚nauka‘, ‚věda‘) je biologický a lékařský vědní obor, který studuje fungování živých organismů a procesy, jež v nich probíhají na úrovni buněk, tkání resp. pletiv, orgánů a orgánových soustav i celých organismů. Používá především fyzikální a biochemické metody, na druhé straně však těsně souvisí i s anatomií a dalšími obory. Podle oblasti, kterou zkoumá, se rozlišuje fyziologie člověka a živočichů, rostlin, hub, buněk, mikrobů atd. Součástí lékařské fyziologie je i patofyziologie, fyziologie chorob a poškození. Za mimořádné vědecké výkony uděluje Královská švédská akademie věd Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství.
Odborník ve fyziologii se nazývá fyziolog / fyzioložka.[1] Slovo fyziologický v lékařské praxi běžně znamená „normální z biologického hlediska“, jeho opakem je patologický (zhruba chorobný, poškozený) nebo nefyziologický.