Кафедра патологической физиологии была основана в 1932 году. Первым заведующим кафедрой в 1932-1944 годы был профессор Владимир Семенович Зимницкий. Этот период был организационным: разрабатывались курсы практических занятий, оборудовались лаборатории и учебные помещения. Научная работа кафедры была посвящена вопросам эндокринологии, влиянию рентгеновского излучения на организм, патологии кислотно-основного равновесия, патогенеза и терапии шока. Сотрудниками кафедры было опубликовано свыше 30 научных работ и защищено 2 кандидатских диссертации.

В 1944-1947 годы кафедрой патологической физиологии заведовал профессор Абрам Лазаревич Юделис.

С 1947 по 1974 год коллектив кафедры возглавлял профессор Яков Герасимович Ужанский. Я.Г. Ужанский – ученик академика А.А. Богомольца и академика Н.Н. Сиротинина, основатель школы патофизиологов на Урале. Я.Г. Ужанский был автором более 150 научных работ, 2 монографий, нескольких глав в руководствах по нормальной и патологической физиологии. За монографию «Физиологические механизмы регенерации крови» в 1971 году Я.Г. Ужанский был удостоен премии АМН СССР им. А.А. Богомольца.

С 1947 года научная работа кафедры была посвящена вопросам онкологии. Начиная с 1952 года, разрабатывается направление по изучению механизмов регенерации крови. За этот период под руководством Я.Г. Ужанского было опубликовано более 400 работ, издано 4 диссертации, получено 2 авторских свидетельства.

С 1974 по 2015 г. кафедру патологической физиологии возглавлял Член-корреспондент Российской Академии Наук, Заслуженный деятель науки РФ, Почетный профессор УГМА Анатолий Петрович Ястребов. Ястребов А.В. также являлся членом правления Российского общества патофизиологов, Председателем Уральского межобластного и Екатеринбургского городского общества патофизиологов, руководителем отдела геронтологии клинического госпиталя ветеранов войн, членом совета по нравственности при Палате Представителей Законодательного собрания Свердловской области, членом редколлегии 5 медицинских журналов. А.П. Ястребов создал известную в России научную школу патофизиологов, добившуюся значительных успехов в развитии проблем экстремальных состояний, регенерации тканей, экспериментальной гематологии, геронтологии. Важный вклад был сделан А.П. Ястребовым в изучении роли гипоксии в регенерации крови. А.П. Ястребовым впервые обосновано положение об участии Т-лимфоцитов в регуляции гемопоэза в экстремальных условиях. Развиваемая Ястребовым А.П. концепция метаболической регуляции гемопоэза находит серьезное экспериментальное подтверждение, а метаболические факторы используются для коррекции кроветворения в условиях его повреждения при экстремальных воздействиях на организм. Эти данные легли в основу монографий: «Регуляция гемопоэза при воздействии на организм экстремальных факторов» (1988 год), «Система крови и регенерация костной ткани» (1990 год). Всестороннее изучение патофизиологии экстремальных состояний позволило А.П. Ястребову сформулировать положение о тесной сопряженности энергетических и пластических процессов в условиях повреждения и регенерации тканей. Им доказано наличие генетически детерминированных механизмов адаптации у представителей млекопитающих различных географических зон, что отражено в опубликованной им в 1984 году монографии: «Энергетический обмен у полевок и его изменения в экстремальных условиях». Разработанная профессором Ястребовым А.П. концепция о повышении устойчивости организма к действию повреждающих факторов посредством оптимизации кислородного обмена тканей используется для профилактики заболеваний у рабочих, занятых в условиях производства с неблагоприятными факторами производственной среды. За разработанный Ястребовым А.П. комплекс диагностических и профилактических мероприятий, внедренный на производственном объединении «Уралмаш», он удостоен в 1984 году золотой медали ВДНХ. Под его руководством подготовлено 16 докторов и 39 кандидатов наук. За 21 год руководства Уральской государственной медицинской академией при его непосредственном участии подготовлено более 15 000 врачей. А.П. Ястребов награжден орденом «Знак почета», орденом «Дружбы», медалью «Ветеран труда», знаком Минвуза «За отличные успехи в работе», золотой медалью ВДНХ, медалью им. Альбицкого, медалью им. Неговского, дипломом Ротчерского университета (США), Британским биографическим комитетом (Кембридж) избран международным человеком года (1997/98), в 2005 году удостоен почетного знака «Ректор 2005 года».

С 2015 г. кафедру патологической физиологии возглавляет д.м.н., доцент Гребнев Д.Ю.

Монография «Уральская школа патофизиологов» О.П. Ковтун, Б.Г. Юшков, А.В. Осипенко