Лаборатория создана в 1995 г. Целью ее создания являлось возрождение и продолжение традиций лаборатории биофизики, возглавлявшейся акад. Г. М. Франком и существовавшей в Институте физиологии им И. П. Павлова АН СССР в 1943- 1950 гг. После объединенной сессии Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР («павловской» сессии) она была ликвидирована.

Акад. Г. М. Франк сформулировал концепцию биофизики живой клетки. В русле этой концепции работает существующая в настоящее время лаборатория физиологии и биофизики клетки.

Направлением работы лаборатории является исследование клеточно-молекулярных механизмов трансдукции в химиосенсорных (обонятельной и вкусовой) системах; биофизических механизмов основных патологических процессов (воспаление, злокачественный рост тканей); фундаментальных проблем электромагнитобиологии.

Основные достижения лаборатории:

 — сформулирована теория гетерогенности химиосенсорной трансдукции и доказаны ее основные положения при анализе вкусовой, каротидной и обонятельной рецепции;
— показана роль системы циклических нуклеотидов в рецепции алкалоидов, выявлены взаимоотношения и взаимодействия систем цАМФ и цГМФ в первичных механизмах химиорецепции и осуществлении эффекторных влияний на рецепторные клетки;
— установлено участие карбоангидразы в рецепции кислотного стимула;
— обнаружены гетерогенные механизмы рецепции запахов различного качества;
— установлено участие внутриклеточной системы цАМФ в рецепции прогорклого и фруктового запахов и фосфоинозитидной системы в рецепции цветочных запахов;
— выявлены особенности двигательной активности обонятельных жгутиков под действием различных одорантов, сопровождающиеся реорганизацией актинового компонента цитоскелета;
— на основе экспериментальных исследований флуоресценции пиридиннуклеотидов и флавопротеидов в эпителии желудка разработан и внедрен в клинику метод дифференциальной диагностики гастрита и рака желудка в ходе фиброгастроскопии;
— обнаружены нарушения межмолекулярного транспорта в дыхательной цепи митохондрий и обмена кальция в кардиомиоцитах при действии на животных КВЧ-излучений;
— установлена ведущая роль магнитной составляющей низкочастотного электромагнитного поля в биологических эффектах;
— выявлено влияние низкочастотного магнитного поля малой интенсивности на митохондриальное дыхание.