生物化学部分开，前者变为中国科学院生理研究所，后者变为中国科学院生物化学研究所。1967年，生理研究所改名上海生理研究所。1980年，生理研究所中枢神经系统生理研究室的一半分出，独立为中国科学院上海脑研究所。1999年，上海生理研究所参与组建中国科学院上海生命科学研究院，随后并入中国科学院神经科学研究所。上海生理研究所的主要研究方向为神经生物学和低氧生理学，《生理学报》是其主办的学术期刊。