Кафедра психофизиологии ФСН ННГУ открыта в августе 2010 года. Её основателем и первым руководителем был известный российский психофизиолог С.Б.Парин. В настоящее время кафедрой руководит крупный специалист в области когнитивной психофизиологии С.А.Полевая.

Психофизиология относится сегодня к прорывным научным направлениям с мощными перспективами развития. Это во многом обусловлено высокой значимостью психофизиологических исследований для национальной безопасности. Психофизиология как научное и учебное направление в последние годы успешно развивается в ряде ведущих российских университетов. Специалисты-психологи, владеющие идеологией и методами психофизиологии, находят применение как в различных областях практической психологии (психология управления, психология труда и спорта, специальная психология, возрастная и педагогическая психология, психологическая диагностика и терапия, психологическое консультирование, клиническая психология, психология экстремальных состояний и т.д.), так и в фундаментальных исследованиях процессов сознания, мышления и др.

Кафедра психофизиологии обеспечивает преподавание на факультете цикла естественнонаучных и медико-биологических дисциплин (около 5000 аудиторных часов в год), в том числе – практикумов по функциональной диагностике, полиграфии и др. В 2011 и 2013 годах на кафедре открыты два направлениям магистратуры("Психофизиология" и "Психология и психофизиология чрезвычайных ситуаций"), приступили к обучению первые аспиранты. На кафедре реализуется интегрированное обучение по гуманитарным и естественным наукам с привлечением ведущих специалистов в области когнитивной психологии, нелинейной динамики и информационных технологий. Студенты, магистранты и аспиранты кафедры выполняют исследования на уникальном оборудовании и в ННГУ, и в ряде академических институтов, в первую очередь в Институте прикладной физики РАН, Институте психологии РАН и Институте экспериментальной и теоретической биофизики РАН. Кафедра с момента своего основания учавствовала в выполнении более 10 грантов ФЦП, РГНФ и РФФИ (общая сумма финансирования – более 7 миллионов руб.). Устойчивое привлечение дополнительного финансирования позволило сотрудникам кафедры (прежде всего, молодым) активно и успешно участвовать в Международных конкурсах и конференциях в области нейроинформатики, когнитивной психологии, когнитивной лингвистики, нейробиологии, биофизики и психофизиологии (более 20 конференций).

На кафедре психофизиологии ФСН, в содружестве с учёными биологического и радиофизического факультетов ННГУ, а также ИПФ РАН и НижГМА, проводятся систематические исследования в области психофизиологии экстремальных состояний, когнитивной психофизиологии, инженерной психофизиологии, психофизиологии труда и психолингвистики. Разработки кафедры уже находят практическое применение в учреждениях медико-социального профиля (НижГМА, НИИ ПФМ НижГМА, Нижегородском НИИ гигиены и профессиональной патологии РПН, ННИИТО и др.). За прошедшие с момента открытия годы кафедрой психофизиологии выпущено более 90 публикаций (при штатной численности – 3,5 ст.). Приоритетное научное направление можно определить как поиск психофизиологических маркеров экстремальных и оптимальных состояний человека.

При кафедре существует лаборатория когнитивной психофизиологии, оснащённая современным научным оборудованием.

Электроэнцефалография (ЭЭГ): метод регистрации электрической активности мозга. Метод используется для изучения режимов работы мозга в различных условиях (например, во время бодрствования и сна) и его реакций при действии раздражителей (например, прослушивание музыки). На кафедре психофизиологии данный метод реализован на базе установок «ЭНЦЕФАЛАН-ЭЭГР-19/26» и ЭЭГА-21/26 «ЭНЦЕФАЛАН-131-03».

Электрокардиография (ЭКГ): метод регистрации электрической активности возникающей во время работы сердца на поверхности тела. Метод используется для определения частоты и регулярности сердечных сокращений, оценки доминирующего типа вегетативной регуляции различных систем организма. На кафедре психофизиологии данный метод реализован на базе установок «АНКАР-131».

Eye tracking: метод регистрации направления взора и его изменения. Метод используется в исследованиях зрительной системы, восприятия, внимания в различных контекстах (чтение текста, просмотр видеороликов и картинок, игра в компьютерные игры, занятия спортом и т.д.) На кафедре психофизиологии данный метод реализован на базе установки SMI HS1250
HandTrecker программно-аппаратный комплекс для изучения когнитивных функций человека.

Биологическая обратная связь: метод лечения и коррекции на основе усиления и «обратного возврата» человеку физиологической информации. Во время процедуры человеку в режиме реального времени передается информация о состоянии различных физиологических систем и предлагается сознательно управлять ими с помощью мультимедийных, игровых и других приемов в заданной области значений. На кафедре психофизиологии данный метод реализован на базе комплекса «Реакор».

Беспроводная кардиоинтервалография, позволяющая проводить непрерывный мониторинг сердечного ритма Метод реализован на базе специализированной сенсорной платформы - Bluetooth Heart Rate / Speed & Distance Monitor (HxM, Zephyr Technology), объединяющей микропроцессор, блок приема-передачи радиосигналов и маломощные миниатюрных датчики ЭКГ.