Биологический факультет — один из старейших в университете. За время своего существования он постоянно претерпевал изменения. Появлялись новые кафедры, рождались новые научные направления, отвечавшие запросам времени, укреплялась материальная база. В настоящее время исследования биологов проводятся на базе биофака, ботанического сада, биологической станции на Пустынских озерах и биологического отдела Научно-исследовательского института химии. Научные исследования на биологическом факультете идут по нескольким направлениям. При этом большая часть тематики относится к разряду важнейшей и координируется институтами АН СССР, ВАСХНИЛ, Академией медицинских наук СССР. Ботаника. Горьковская школа ботаников внесла существенный вклад в изучение флоры и растительности нашей страны и в особенности Горьковской области. Она начала складываться в двадцатых годах под руководством известного ботаника, зав. кафедрой ГГУ профессора С. С. Станкова. В 30-х годах выходят книги С. С. Станкова «Очерки физической географии Горьковского края» и Д. С. Аверкиева «Определитель растений Горьковской области». К концу пятидесятых годов профессор Д. С. Аверкиев завершил монографическую работу «Флора Горьковской области». Были изданы также монографические работы по дикорастущим лекарственным и ядовитым растениям (А. Д. Смирнова).
С начала 60-х годов стали более широко проводиться геоботанические и флористические исследования под руководством профессора К. К. Полуяхтова. Изучаются ресурсы дикорастущих лекарственных и ягодных растений, разрабатываются биологические основы повышения продуктивности и охраны фитоценозов, способы восстановления лесов на месте вырубок и гарей. В связи со строительством Чебоксарской ГЭС расширились исследования альгофлоры водоемов и эколого-биологических особенностей водорослей. Завершены многолетние исследования биологии дереворазрушающих грибов (доктор биологических наук П. А. Суворов).
Зоология. В 20-х годах было положено начало гельминтологическому направлению (профессора Д. Ф. Синицын, А. А. Скворцов), но с 30-х и 40-х годов оно развивается преимущественно в других вузах Горького — педагогическом и медицинском институтах. В университете исследования в этой области велись под руководством професора А. А. Соболева, заведовавшего в 50-х годах кафедрой зоологии беспозвоночных. На биологическом факультете ГГУ более широкий размах приобрели экологические и зоогеографические исследования животного мира, начатые в 30-х годах профессором А. Д. Некрасовым и продолженные позднее профессорами И. И. Пузановым и Е. М. Воронцовым. Характерно, что изучение животного мира Поволжья приобрело прикладной характер и с каждым годом все большее значение приобретали вопросы охраны природы, обогащения природных животных ресурсов и рационального их использования. Была теоретически обоснована возможность и экономическая целесообразность ряда мероприятий. Например, по инициативе кафедры зоологии и при ее участии совместно с Госохотинспекцией, в 1940—1945 годах в Горьковской области были акклиматизированы такие ценные звери, как выхухоль, ондатра, бобр. Два последних вида хорошо прижились и стали достаточно многочисленными. Итоги изучения природных животных ресурсов подведены в монографии И. И. Пузанова, Г. П. Кипарисова и В. И. Козлова «Животный мир Горьковской области» (1942, 1955) и нашли отражение в сборнике под редакцией Н. В. Кузнецова «Природа Горьковской области» (1974) и монографий Е. М. Воронцова «Птицы Горьковской области» (1967). Под прямым влиянием запросов практики с 50-х годов ведутся исследования в плане медицинской зоологии. В результате установлены биологические основы формирования природно-очаговых инфекционных болезней на территории Горьковской области. В конце 40-х и начале 50-х годов кафедрой зоологии были организованы три большие экспедиции по изучению животных Среднего Урала. Результаты обобщены в монографии Е. М. Воронцова «Птицы Камского Приуралья» (1951). С 1960 года вместе с лабораторией гидробиологии (Р. А. Шахматова) кафедра зоологии ведет изучение процессов формирования гидрофауны Горьковского водохранилища. В многочисленных публикациях разработаны рекомендации по обогащению запасов промысловых рыб и их рациональному использованию. С начала работ по строительству Чебоксарской ГЭС ведется изучение биологии Волги и связанных с ней водоемов (озер, притоков), а также прибрежных биоценозов. Дан гидробиологический прогноз режима будущего водохранилища. С 1972 года кафедру зоологии и зоологические исследования возглавил крупный специалист в области медицинской зоологии и экологии профессор В. С. Петров. Основным направлением научных исследований кафедры в настоящее время является динамика природных и искусственных биоценозов на фоне интенсивного промышленного и сельскохозяйственного производства, а также по проблеме «Экосистема большого города», весьма актуальнейшей в наши дни. Начало исследований в области физиологии и биохимии растений связано с именем доктора биологических наук профессора С. Л. Иванова, предложившего теорию физиолого-биологических основ систематики и эволюции цветковых растений и разработавшего теорию зависимости биохимических признаков от климата. Позднее под руководством профессора Н. П. Красинского изучались вопросы коллоидной химии протоплазмы, влияние электролитов на ее проницаемость, окислительно-восстановительные потенциалы в клетках растений.
Под руководством заведующего кафедрой профессора А. А. Анисимова с 1952 года проводятся исследования транспорта ассимилятов у растений, разработана оригинальная концепция биохимических механизмов влияния минеральных элементов на передвижение ассимилятов. Установлен характер действия отдельных элементов на энергетику тканей и фитогормональный аппарат. Подробно исследовано влияние ряда катионов и анионов на ферменты растений в связи с передвижением веществ. Среди практических рекомендаций особенно актуальными оказались биохимические методы борьбы с биокоррозией в радиоэлектронике и химической промышленности. Разработки кафедры экспонировались на ВДНХ. В результате усиленного развития на кафедре физиологии и биохимии растений биофизических, биохимических и микробиологических исследований стало возможным появление новых научных направлений. В начале 50-х годов возникает биофизическое направление, основателем которого была заведующая кафедрой физиологии и биохимии В. А. Гусева. В 1976 году под руководством члена-корреспондента АМН СССР профессора И. Н. Блохиной на кафедре молекулярной биологии развертываются научные исследования в этой современной отрасли биологии. Кафедра ведет изучение белков и нуклеиновых кислот, их видовых различий и генетического полиморфизма; на этой основе осуществляется классификация и идентификация микроорганизмов. В 1976 году опубликована монография И. Н. блохиной и Г. Ф. Левановой «Геносистематика бактерий». Биофизика. В содружестве с лабораторией радиобиологии Института биофизики АН СССР В. А. Гусева одной из первых в Советском Союзе начала изучать действие гамма-радиации на растения в условиях открытого грунта. Особенно широко были развернуты работы по предпосевному облучению семян гамма-лучами СО60 с целью управления ростом, развитием и урожайностью сельскохозяйственных культур. В практику эксперимента были введены современные физико-химические методы исследования — такие как радиоизотопный метод, метод регистрации биопотенциалов растений, интерферометрия и другие. Этому способствовала созданная в 1957 году биофизическая лаборатория. Были подготовлены первые кадры биофизиков, что позволило организовать в 1965 году учебную специальность по биофизике, а в 1968 году — самостоятельную кафедру, которую возглавляет доктор биологических наук В. А. Опритов. В настоящее время коллектив кафедры проводит исследования по одной из наиболее актуальных проблем биофизики, связанной с изучением физико-химических механизмов активного транспорта в мембранных системах клеток высших растений в покое и при возбуждении. Продолжается также изучение биофизических аспектов действия ионизирующей радиации на растения. Научные исследования в области физиологии человека и животных велись на кафедре физиологии и биохимии человека и животных, основателем которой был известный советский физиолог, ученик И. П. Павлова, академик П. К. Анохин (1898—1974). Во время пребывания в Горьком в 30-х годах он вел со своими сотрудниками интересные экспериментальные работы над проблемой отношений между центром и периферией, которые легли в основу его концепции о функциональной системе. С 1934 года кафедру возглавлял его ученик и сотрудник А. Н. Черневский (1893—1942), продолжавший развивать дальше направление своего учителя. С 1943 года по 1974 год кафедрой заведовал ученик и сотрудник известного советского физиолога академика X. С. Коштоянца — профессор Н. М. Артемов. С 1974 года кафедру возглавляет профессор Б. Н. Орлов. На протяжении многих лет под руководством Н. М. Артемова изучался физиологический механизм действия на организм зоотоксинов, т. е. биологически активных веществ животного происхождения, играющих важную роль в процессе взаимодействия между организмами в природе. Результаты нашли применение в медицинской практике. Помимо получивших широкое признание теоретических результатов, вскрывающих сущность действия на организм зоотоксинов, работы кафедры имеют большое практическое значение. На основе исследований были разработаны методы массового получения пчелиного яда на пасеках, составлены технические условия на яд-сырец и очищенный яд, предложен лечебный препарат яда. Эти работы позволили наладить промышленное производство в СССР лечебных препаратов на основе зоотоксинов. Они были поощрены присуждением их авторам медалей и дипломов ВДНХ. В 1977 году была издана монография, посвященная яду змей. Генетика, дарвинизм, экология. Генетические исследования на биологическом факультете проводились еще в начале 30-х годов (З. С. Никоро), но по-настоящему развернулись они с приходом на кафедру генетики профессора С. С. Четверикова (1933—1949), крупного зоолога, одного из основателей генетики в нашей стране, основоположника популяционного направления. Его работа «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» получила международное признание.
Под руководством С. С. Четверикова работа развернулась в двух направлениях: генетико-автоматические процессы (И. Н. Грязнов) и генетика и селекция дубового шелкопряда (А. Ф. Шереметьев). Прерваны были они в связи с началом войны.
К этому же периоду относятся исследования в области истории биологии и дарвинизма, проводившиеся профессором А. Д. Некрасовым. В это время издается и переиздается его книга «Борьба за дарвинизм», выходят в свет статьи об основоположниках эволюционной эмбриологии А. О. Ковалевском и И. И. Мечникове, перевод «Происхождения видов» Ч. Дарвина и комментарии к нему, статьи по истории проблемы полового отбора, широко известная теперь «Научная биография Ч. Дарвина». В первые послевоенные годы на факультете организуется кафедра дарвинизма и экологии, которую в течение 30 лет возглавляет член-корреспондент ВАСХНИЛ, профессор А. Н. Мельниченко. Научные исследования кафедры проводятся комплексно по двум взаимосвязанным проблемам: «Экология и эволюция энтомофильных растений и насекомых-опылителей» и «Эколого-генетические основы селекции медоносной пчелы». Тематика координируется ВАСХНИЛ и Госкомитетом Совета Министров по науке и технике. По результатам работ опубликованы 2 монографии и отдельный сборник «Проблемы экологии и взаимосвязной эволюции энтомофильных растений и медоносной пчелы». Приказом Минвуза РСФСР в ГГУ в 1966 году была организована специальная научно-исследовательская лаборатория по усвоению атмосферного азота живыми организмами, которую возглавляет профессор М. И. Волский.
