Die vergleichende Physiologie ist ein Wissenschaftszweig, der die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Lebewesen und ihrer Funktionsweise erforscht. Als Forschungsgebiet ist die vergleichende Physiologie eine Unterklasse der Physiologie: die Untersuchung der Funktionsprozesse lebender Organismen. Die Disziplin selbst umfasst viele unterschiedliche wissenschaftliche Arenen, darunter Evolution, Umweltstudien und Archäologie.
Eine Kombination aus Notwendigkeit und Neugier führte zur vergleichenden Physiologie. Ärzte brauchten neue Wege, um menschliche Patienten zu behandeln, daher waren Tiere, die viele Eigenschaften mit dem Menschen teilten, ein reif für die Forschung. So entstand das Krogh-Prinzip, das die Verwendung von leicht zugänglichen Lebewesen zur Beantwortung wissenschaftlicher oder medizinischer Fragen vorschreibt. Aus dieser praktischen Vergleichbarkeit entwickelte sich schließlich eine wissenschaftliche Gesamtbetrachtung der Ähnlichkeiten und Divergenzen zwischen verschiedenen Tierarten.
Vergleichende Physiologen untersuchen und vergleichen eine Vielzahl von Funktionen in Organismen. Fast jeder Teil des Körpers eines Organismus dient einem wichtigen Zweck, und fast alle lebenden Organismen teilen grundlegende Bedürfnisse wie Nahrung, Atmung, innere Temperaturkontrolle und Herzerhaltung. Durch die Untersuchung der Prozesse, die diese Bedürfnisse antreiben – wie der zellbasierte Austausch und die Blutzirkulation – können Forscher eine große Menge vergleichender Informationen sammeln.
In gewisser Weise definieren Beziehungen die vergleichende Physiologie. Auf der grundlegendsten Ebene ist dieses Feld eine Untersuchung der Beziehung zwischen einem Lebewesen und seinem eigenen Körper. Korrekte Vergleiche können nur erzielt werden, wenn der Wissenschaftler versteht, wie der physische Körper jedes Organismus es ihm ermöglicht, die für das tägliche Leben wesentlichen Handlungen auszuführen. Die physiologische Komponente der vergleichenden Physiologie kann daher von der Untersuchung, wie Organismen Gliedmaßen oder andere Anhängsel benutzen, um sich zu bewegen, bis hin zur Atmung von Organismen reichen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der vergleichenden Physiologie ist die Beziehung zwischen Organismen und ihrer Umwelt, die Ökophysiologie. Dieselbe physikalische Umgebung kann sehr unterschiedliche Auswirkungen auf unterschiedliche Organismen haben. Ein Fisch zum Beispiel wird in einer Wüstenumgebung ein viel düstereres Ergebnis haben als in seinem Heimatlebensraum Wasser. Im Gegensatz dazu wäre eine Landeidechse, die sich an rauere Klimazonen gewöhnt hat, aufgrund ihrer anatomischen Beschaffenheit schlecht für eine aquatische Umgebung gerüstet. Als solche können die Ökophysiologie und ihre Untersuchung von Aspekten der Anpassung ein verbessertes Verständnis aller Tiergruppen in der vergleichenden Physiologie bieten.
Ein besonderes Gebiet der vergleichenden Physiologie hat im Laufe der Zeit immer mehr Aufmerksamkeit bekommen: die Verwendung phylogenetischer Vergleichsmethoden. Wissenschaftler nutzen diese Methoden, um potenzielle evolutionäre Beziehungen zwischen verschiedenen lebenden Organismen zu untersuchen und alle signifikanten Veränderungen zu dokumentieren, die eine bestimmte Tiergruppe seit ihrer Gründung erfahren hat. Forscher können die physischen Ähnlichkeiten zwischen bestimmten Organismen untersuchen oder wie bestimmte Organismen ähnliche funktionelle Teile entwickelt haben, wie Lungen oder Kiemen zu Atemzwecken. Infolgedessen kann die Studie gemeinsame Vorfahren verschiedener Arten aufdecken und eine evolutionäre Verbindung festigen. Die Untersuchung fossiler Überreste und anderer archäologischer Beweise kann vergleichenden Physiologen auch helfen zu verstehen, wie sich eine Tiergruppe von der Antike bis zur Gegenwart verändert und angepasst hat.