Якщо основою вивчення нормальної фізіології в XIX ст. став експеримент, то цей метод з другої половини XIX ст. набуває дедалі більшого значення і в патології. Як уже зазначалося, C.П.Боткін у лабораторії при своїй клініці вивчав патологічні процеси, зокрема захворювання нирок, на експериментальних моделях. Застосовував у своїх дослідах експеримент О.І.Полунін, користувався ним М.М.Руднєв. Оформлення патологічної фізіології в окрему дисципліну пов'язане з діяльністю учня І.М.Сєченова професора В.В.Пашутіна (1845-1901). Йому належить честь організації першої в світі окремої кафедри (в Казані, 1874 р.) загальної патології (так спочатку називалася ця дисципліна).
В.В.Пашутін написав перший підручник з патологічної фізіології. На його кафедрі досліджувалася проблема харчування, зокрема голодування. Вивчаючи цингу, він висловив упевненість в існуванні додаткових факторів живлення, крім відомих продуктів, які конче потрібні для існування організму. Вперше про ці фактори, що пізніше дістали назву вітамінів, написав, як відомо, у своїй дисертації М.І.Лунін у 1880 році. Пашутін із своїми учнями продовжував працю свого вчителя І.М.Сеченова з газообміну. В його лабораторії для вивчення теплового обміну були виготовлені перші калориметри. В.В.Пашутін створив школу вітчизняних патофізіологів, з якої вийшли П.М.Альбицький, О.В.Репрєв та ін.
Засновником Московської школи патологічної фізіології був професор А.Б.Фохт (1848-1930). Він із своїми учнями широко застосовував експериментальні фізіологічні методи для вивчення патології серцево-судинної системи і патології нирок.
На Україні школу патофізіологів виховав В.В.Підвисоцький (1857-1913). Він працював у Києві, Одесі, пізніше очолював у Петербурзі Інститут експериментальної медицини. Його школа працювала в галузі вивчення ролі паразитів і механічних подразнень у походженні новоутворень, регенерації залоз, питань імунітету. Посібник В.В.Підвисоцького «Основи загальної і експериментальної патології» був свого часу найпоширенішим у Росії, його перекладено французькою, німецькою, грецькою мовами. Учнями Підвисоцького були Д.К.Заболотний, О.О.Богомолець, Л.О.Тарасевич та ін.
Як уже зазначалося, В. В. Підвисоцький брав найактивнішу участь в організації медичного факультету в Одесі. Під його керівництвом збудовано навчально-клінічне містечко цього факультету - одного з кращих у дореволюційній Росії.
У Харкові кафедру патологічної фізіології заснував і довгий час очолював (1895-1924) учень В.В.Пашутіна О.В.Репрєв (1853-1930). Він разом із своїми учнями є автором визначних робіт з фізіології і патології ендокринних залоз. Репрєв по праву вважається одним з основоположників ендокринології як окремої дисципліни в нашій країні. З його ім'ям пов'язане заснування Ендокринологічного інституту в Харкові.
З школи В.В.Пашутіна вийшов видатний вітчизняний учений фармаколог М.П.Кравков (1865-1924). Виняткове значення для фізіології і фармакології мало введення Кравковим методики дослідів на ізольованих органах - пальцях трупів людини, вусі кролика, нирці, серці тощо. Ці методи застосовуються в усіх лабораторіях світу. Методом перфузії ізольованих органів Кравков вивчав функцію ендокринних залоз, дію фармакологічних агентів на функцію судин у нормі і патології. За допомогою цієї методики він довів, що адреналін не звужує, а розширює коронарні судини, що реакцію на судини можуть давати в мільярдних розчинах протеїногенні аміни, адреналін та інші. Кравков перший запропонував застосовувати внутрішньовенно для наркозу нелеткі снотворні препарати. Для цього він рекомендував гедонал, який уперше в клініці було використано С.П.Федоровим.
Вивчення дії різних фармакологічних речовин на функцію ізольованих ендокринних органів продовжував учень Кравкова завідуючий кафедрою фармакології в Києві Г.Л.Шкавера.
Як свідчать дані про розвиток морфологічних дисциплін та експериментальної фізіології, патофізіології, біохімії, на кінець XIX і початок XX ст. вітчизняні вчені не тільки вийшли на рівень тогочасної науки, але в такій дисципліні, як нормальна фізіологія, зайняли найпередовіші позиції. Цього вдалося досягти, незважаючи на те що умови праці учених медичних факультетів в царські часи на кафедрах були вкрай незадовільні. Штати кафедр здебільшого складалися з професора і одного асистента або лаборанта. Навіть у лабораторії І.П.Павлова в Інституті експериментальної медицини довгий час був лише один штатний асистент. Асигнування на придбання апаратури були дуже мізерні, виручала, як пише професор загальної патології в Одесі М.Г.Ушинський, «тільки закваска, дана покійним учителем І.М.Сєченовим, який учив нас з куска скла, дротинки та мотузочки із скалкою будувати наукові прилади, давала силу і змогу вести роботу у бажаному напрямі». Експериментальні роботи на кафедрах виконувались здебільшого власним коштом професорів і дисертантів за допомогою відряджених для вдосконалення лікарів та студентів.
