3 листопада 1960 р. був створений Український науково-дослідний інститут фізіології і біохімії сільськогосподарських тварин. До 1962 р. інститут був у системі Української академії сільськогосподарських наук у 1962 р. перейшов у підпорядкування Академії наук УРСР, а з 1963 р. — у відання Міністерства сільського господарства УРСР. З січня 1970 р. інститут підпорядкований Південному відділенню Всесоюзної академії сільськогосподарських наук.

Після створення в Україні у 1990 р. Української академії аграрних наук у 1992 р. інститут отримав нову назву — Інститут фізіології і біохімії тварин УААН.

У 1997 р. відбулося об’єднання Інституту фізіології і біохімії тварин УААН з Інститутом землеробства і тваринництва західного регіону УААН і створення на їх базі Інституту землеробства і біології тварин УААН.

Під такою назвою Інститут землеробства і біології тварин УААН функціонував до 10 квітня 2000 року, коли було знову його розділено і утворено Інститут біології тварин УААН та Інститут землеробства і тваринництва західного регіону. З 2010 р інститут має назву Інститут біології тварин НААН.

Засновники інституту, Ф. Ю. Палфій, В. М. Головач, С. З. Гжицький, С. Й. Кусень (зліва направо)

Засновники інституту, Ф. Ю. Палфій, В. М. Головач, С. З. Гжицький, С. Й. Кусень (зліва направо)

Головним ідеологом заснування і першим директором Українського науково-дослідного інституту фізіології і біохімії сільськогосподарських тварин (УНДІФБСГТ) був член-кореспондент Академії наук УРСР, академік Української академії сільськогосподарських наук, доктор біологічних наук, професор Степан Зенонович Ґжицький.

Впродовж існування Інституту його директорами були:

У першому штаті інституту нараховувалося 8 наукових співробітників і 32 науково-технічні працівники.

Основні завдання, які були поставлені перед створеним Інститутом, це розробка теоретичних питань фізіології і біохімії сільськогосподарських тварин, координація наукових досліджень з фізіології, біохімії і живлення сільськогосподарських тварин. У процесі становлення Інституту тематика науково-дослідних робіт удосконалювалась, виникали нові та розширювались існуючі напрями досліджень.

Дослідження Інституту були спрямовані на з’ясування біохімічних механізмів, що лежать в основі прояву основних фізіологічних функцій, а саме: травлення, відтворення, резистентності, адаптації, а також на вивчення біологічних основ росту і розвитку тварин, одержання екологічно безпечних продуктів тваринництва, біохімічних і молекулярно-біологічних основ виробництва і використання нових кормових добавок, вітамінів, лікувально-діагностичних препаратів.

З часу заснування Український науково-дослідний інститут фізіології і біохімії с.-г. тварин був головною організацією наукових програм і виконував науково-дослідні роботи та їх координацію з питань фізіології і біохімії в межах України з проблеми «Розробка фізіолого-біохімічних основ підвищення продуктивності с.-г. тварин». До координаційно-методичної ради наукових програм у різні періоди їх виконання входили провідні вчені науково-дослідних інститутів і навчальних установ УРСР. Робота координаційно-методичної ради з проблеми «Розробка фізіолого-біохімічних основ підвищення продуктивності с.-г. тварин» отримала належну оцінку обраної в 1990 р. Президії УААН, яка зберегла за інститутом статус координатора досліджень з питань фізіології та біохімії тварин. Інститут фізіології і біохімії тварин УААН був призначений головною установою науково-методичного центру «Фізіологія тварин».

За період існування Інституту біології тварин НААН зроблено великий внесок у теорію і практику тваринництва та ветеринарної медицини. Науковцями Інституту підготовлено і видано 54 монографії, 25 підручників, 12 книг, 13 довідників і 8 брошур, десятки інструкцій, настанов, ТУ, а також розроблено корми, кормові добавки, премікси, ветеринарні препарати, які мають широке використання та застосування. В Інституті одержано 52 авторських свідоцтва, 160 патентів, видано понад 88 методичних рекомендацій та вказівок, запропоновано 58 методик, що використовуються як у виробництві, так і в лабораторній і науковій роботі. (станом на 1.01.2016 р).

У 1961 р. в Інституті було відкрито аспірантуру з біохімії і розмноження сільськогосподарських тварин. за спеціальностями: 03.00.04 — «біохімія», 03.00.13 — «фізіологія людини і тварин». За період існування Інституту в його лабораторіях підготовлено понад 50 докторів і понад 300 кандидатів наук.