Лабораторію фізіолого-біохімічних досліджень крові та резистентності тварин було створено на базі лабораторії екологічного моніторингу та прикладної ентомології. Основними напрямками роботи лабораторії були моніторинг якості продуктів тваринного походження (молока і продуктів бджільництва), вироблених з використанням різних технологій, та оцінка фізіологічного стану організму сільськогосподарських тварин за гематологічними показниками.
З 2016 року у зв'язку зі зміною структури інституту лабораторія як самостійний підрозділ перестала існувати та увійшла до складу лабораторії молекулярно-генетичних і фізіолого-біохімічних досліджень у тваринництві.
З 2012 р пріоритетний напрямок досліджень – оцінка фізіологічного стану організму сільськогосподарських тварин, в тому числі природної резистентності, при різних технологіях утримання, системах і нормах годівлі.
Фахівці підрозділу беруть участь у наукових дослідженнях за державними програмами у сфері розробки систем технологічних і селекційних рішень для забезпечення ефективного виробництва продукції тваринництва, в тому числі органічної. Дослідження включають визначення загальної резистентності та рівня забезпечення організму тварин необхідними поживними речовинами за гематологічними показниками; визначення безпеки компонентів кормів, кормових добавок, біопрепаратів; мікробіологічне дослідження продуктів тваринництва, кормів, зразків підстилки, змивів із технологічного обладнання тощо, біопрепаратів; моніторинг якості молока і продуктів бджільництва.
При проведенні досліджень використовуються морфологічні, біохімічні, фізико-хімічні та мікробіологічні методи і стандартизовані методики. Належну якість результатів досліджень забезпечує система аудиту, яка базується на перевірці їх точності і відтворюваності, в тому числі участь в міжлабораторних раундах.
Фахівці підрозділу протягом багатьох років представляють Інститут тваринництва НААН в обласній комісії з проведення атестації виробництва молочних продуктів. За останні 5 років видано: 1 методичні рекомендації, 1 методичні вказівки, 2 монографії.