Кафедрой медицинской физики основана в 1931 г. во главе с Борисом Ивановичем Смирницким.
Кафедрой медицинской физики с 1956 по 1978 г. руководил кандидат физико-математических наук, доцент Ефим Лазаревич Рафф (1908—1995). Являясь признанным специалистом по использованию методов спектрального анализа для решения медико-биологических задач, он консультирует ряд диссертационных исследований. По его инициативе создается факультатив по углубленному изучению высшей математики, кибернетики, электроники. Е. Ф. Рафф был инициатором внедрения в учебный процесс различных видов программированного контроля знаний. В эти годы ассистентами на кафедре КГМИ работали С. А. Лукина, Л. X. Айдарова, И. 3. Кутуев.
С 1978 по 1983 г. кафедру возглавлял Шамиль Якупович Якупов. При нем в 1982 г. стал читаться курс биофизики, и кафедра получила свое настоящее название. Научная работа сотрудников кафедры проводится в рамках проблемы «Разработка методов и средств оценки и управления функциональным состоянием человека в специальных условиях».
С 1983 г. кафедрой заведует лауреат Государственной премии РТ, лауреат медали им. И. Главки АН Чехословакии, профессор Евгений Евгеньевич Никольский, воспитанник казанской физиологической школы, специалист в области биофизики процессов синаптической передачи возбуждения.
Научные исследования на кафедре проводились по трем основным направлениям: биофизика синаптических процессов, изучение физико-химических свойств биологических объектов и фармпрепаратов, разработка психолого-педагогических принципов организации учебного процесса. Исследования по биофизике синапса выполнялись в рамках международной программы «Интер-мозг» с участием ученых из Чехословакии.
В 1992 г. на базе кафедры и Института биологии Казанского научного центра РАН была организована научно-исследовательская лаборатория биоэлектрогенеза. Под руководством Е. Е. Никольского выполнены 1 докторская и 9 кандидатских диссертаций.
