Кафедра біології Харківського (Полтавського) медичного стоматологічного інституту була заснована в 1931 році (до цього заняття проводилися на базі кафедри Харківського медичного інституту, завідував кафедрою біології ХМІ з 1928 по 1931 роки професор Фінкельштейн Є.А.). Штат кафедри спочатку був затверджений у кількості двох осіб: завідувач кафедрою і старший лаборант.
З 1931 по 1941 роки кафедрою завідував кандидат біологічних наук Б. Л. Баскін. Посада асистента кафедри біології була затверджена в 1934 році.
Разом з співробітниками кафедри він докорінно переробив програму курсу біології для майбутніх лікарів, значно випередивши час. Вже у 1934 році під його редакцією вийшов підручник з біології для медичних ВНЗ, який використовувався у навчальному процесі у всіх медичних інститутах Української РСР до 1948 року. Під керівництвом Є.О. Фінкельштейна співробітники кафедри проводили дослідження в області експериментальної морфології, які дозволили співробітникам кафедри перейти до вивчення проблеми виникнення і розвитку пухлин, а також запропонувати способи їхнього лікування. Іншим науковим напрямком було вивчення біології тварин, які є переносниками і резервуарами збудників небезпечних для людини інфекцій.
З 1931року по 1941 рік кафедру очолює кандидат біологічних наук Б.Л. Баскін.
З початком війни у 1941 році кафедра була евакуйована у місто Фрунзе Киргизької РСР. У березні 1944 року інститут повернувся з евакуації в місто Харків і у вересні цього ж року на кафедрі розпочався навчальний процес. Завідувачем кафедри біології обрали досвідченого організатора, видатного ученого, біолога за освітою, професора П. В. Власенка, який на той час займав посаду директора Харківського медичного стоматологічного інституту і працював на цій посаді до 1953 року, а завідуючим кафедрою біології - до травня 1968 року.
Напрямки наукової роботи кафедри в цей час присвячені вивченню основних генетичних закономірностей живого – явищам спадковості та мінливісті (зокрема, у бактерій), вивчалися деякі питання медичної гельмінтології, а також питання морфогенезу та регенерації у хребетних.
У 1967 році відбувається переїзд до Полтави і завідувач кафедри професор П. В. Власенко забезпечує розміщення її на новому місці.
У 1968 році на завідування кафедрою біології за конкурсом обирається кандидат біологічних наук, доцент В.І. Кареліна, яка очолює кафедру до 1979 року.
У 1979 році завідувачем кафедри біології по конкурсу обирається доктор медичних наук, професор Петро Михайлович Ковтуновський.
З 1981 року співробітники кафедри розпочали роботу з вивчення проблем морфогенезу та регенерації в біології та медицині, дослідження тривали близько 20 років. В цей же час на кафедрі планується ініціативна науково-дослідна робота на тему: «Вивчення сезонних змін зсідання крові різних груп крові системи АВО у здорових людей на фоні антиоксидантної забезпеченості». Під керівництвом професора Ковтуновського П.М. створюється матеріальна база та організується колектив для успішного виконання наукового дослідження та захисту співробітниками кафедри дисертаційних робіт. У виконанні НДР приймають участь співробітники декількох кафедр ПМСІ та співробітники обласної станції переливання крові. Дослідження проводяться під керівництвом професорів Ковтуновського П.М. та Міщенко В.П - завідувача кафедри нормальної фізіології ПМСІ. Активну участь у виконанні науково-дослідницьких робіт кафедри приймають: Ю.В.Безуглий, Л.В.Стороженко, В.О.Пілюгін, І.М.Звягольська, К.І.Гусинська, А.А Литвин, Г.А.Лобань, М.Ф.Шпак.
У 1987 році за рішенням МОЗ СРСР кафедру перейменовано на кафедру медичної біології і генетики відповідно до нової програми навчання студентів, а з 1990 р. – кафедра отримала назву медичної біології, паразитології та генетики.
З 1 лютого 2001 р. кафедру очолив Сергій Іванович Дубінін - доктор медичних наук, професор, академік Української Академії наук, Лауреат премії 1 ступеня Української Академії наук в галузі біології, хімії і медицини, випускник. медичного факультет Полтавського державного медичного стоматологічного інституту.
З 11 грудня 2020 року кафедру очолює Єрошенко Галина Анатоліївна - доктор медичних наук, професор. Вона є автором 498 наукових праць, 8 монографій, співавтором 2 підручників, 99 навчальних посібників, 18 патентів України, 14 нововведень, 5 інформаційних листів, 6 раціоналізаторських пропозицій. Підготувала 1 доктора наук і 6 кандидатів, виконуються 2 кандидатських дисертації.Професор Єрошенко Г.А. є членом спеціалізованої вченої ради Д 08.601.03 при Дніпровському державному медичному університеті та Д20.601.02 при Івано-Франківському національному медичному університеті МОЗ України; членом експертної групи для проведення оцінювання ефективності діяльності закладів вищої освіти в частині провадження ними наукової (науково-технічної) діяльності за науковим напрямом «Біологія та охорона здоровʼя»; відповідальним секретарем журналу «Світ медицини та біології», який входить до наукометричної бази Web of Science; науковим керівником Міжкафедральної науково-дослідно-навчальної морфологічної лабораторії ПДМУ. Робота кафедри на сучасному етапі спрямована на вдосконалення навчального процесу, патріотичне виховання студентської молоді, наукові дослідження. Працює студентський науковий гурток, організовуються предметні олімпіади, проводяться зустрічі кураторів академічних груп із студентами.
Наказом ректора ПДМУ №136 від 18 травня 2022 року назву кафедри медичної біології змінено на кафедру біології.
