Fisiologi komparatif adalah cabang ilmu yang mengeksplorasi persamaan dan perbedaan antara makhluk hidup dan bagaimana mereka berfungsi. Sebagai bidang penelitian, fisiologi komparatif adalah subkelas fisiologi: studi tentang proses fungsional organisme hidup. Disiplin itu sendiri menggabungkan banyak arena ilmiah yang berbeda, termasuk evolusi, studi lingkungan, dan arkeologi.
Kombinasi kebutuhan dan keingintahuan memunculkan fisiologi komparatif. Dokter membutuhkan cara baru untuk merawat pasien manusia, sehingga hewan yang memiliki banyak karakteristik dengan manusia adalah area yang matang untuk penelitian. Maka muncullah Prinsip Krogh, yang menentukan penggunaan makhluk hidup yang mudah diakses untuk menjawab pertanyaan ilmiah atau medis. Akhirnya, penggunaan praktis untuk perbandingan ini berkembang menjadi keingintahuan ilmiah yang menyeluruh tentang persamaan dan perbedaan di antara berbagai spesies hewan.
Ahli fisiologi komparatif mempelajari dan membandingkan berbagai fungsi dalam organisme. Hampir setiap bagian dari tubuh organisme memiliki beberapa kegunaan penting, dan hampir semua organisme hidup berbagi kebutuhan dasar seperti makanan, pernapasan, kontrol suhu internal, dan makanan jantung. Dengan mempelajari proses yang mendorong kebutuhan ini — seperti pertukaran berbasis sel dan sirkulasi darah — peneliti dapat mengumpulkan sejumlah besar informasi komparatif.
Dalam arti tertentu, hubungan mendefinisikan fisiologi komparatif. Pada tingkat yang paling dasar, bidang ini adalah studi tentang hubungan antara makhluk hidup dan tubuhnya sendiri. Perbandingan yang tepat hanya dapat dicapai ketika ilmuwan memahami bagaimana tubuh fisik setiap organisme memungkinkannya melakukan tindakan yang penting untuk kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, komponen fisiologis dari fisiologi komparatif dapat berkisar dari mempelajari bagaimana organisme menggunakan anggota badan atau pelengkap lainnya untuk bergerak hingga bagaimana organisme bernafas.
Aspek penting lain dari fisiologi komparatif adalah hubungan antara organisme dan lingkungannya, atau ekofisiologi. Pengaturan fisik yang sama dapat memberikan efek yang sangat berbeda pada organisme yang berbeda. Seekor ikan, misalnya, akan memiliki hasil yang jauh lebih suram di lingkungan gurun daripada di habitat airnya. Sebaliknya, kadal darat yang menyesuaikan diri dengan iklim yang lebih keras tidak akan siap untuk menghadapi lingkungan akuatik karena susunan anatomisnya. Dengan demikian, ekofisiologi dan studinya tentang aspek adaptasi dapat menawarkan pemahaman yang lebih baik tentang semua kelompok hewan dalam fisiologi komparatif.
Satu bidang tertentu dari fisiologi komparatif telah mendapat perhatian yang meningkat dari waktu ke waktu: penggunaan metode komparatif filogenik. Para ilmuwan menggunakan metode ini untuk memeriksa hubungan evolusioner potensial antara organisme hidup yang beragam dan untuk mendokumentasikan setiap perubahan signifikan yang mungkin dialami kelompok hewan tertentu sejak awal. Peneliti dapat mempelajari kemiripan fisik antara organisme tertentu atau bagaimana organisme tertentu telah mengembangkan bagian fungsional yang serupa, seperti paru-paru atau insang untuk tujuan pernapasan. Akibatnya, penelitian ini dapat mengungkap nenek moyang yang sama di antara spesies yang berbeda dan memperkuat hubungan evolusi. Pemeriksaan sisa-sisa fosil dan bukti arkeologi lainnya juga dapat membantu ahli fisiologi komparatif memahami bagaimana suatu kelompok hewan telah berubah dan beradaptasi dari zaman kuno hingga zaman sekarang.