Научная проблемная лаборатория физико-химических исследований создана в 2006 году как одно из научных подразделений НИИ ПФМ на основе творческого коллектива, проводившего с 1998 года совместные исследования по оценке биологических эффектов импульсной газоразрядной низкотемпературной плазмы совместно с РФЯЦ ВНИИ экспериментальной физики г. Саров и НИИ ядерной физики им. Д.В.Скобельцина МГУ г. Москва. В 2014 году лаборатория вошла в состав ЦНИЛ НижГМА в качестве отдела физико-химических исследований.

Одним из основных направлений деятельности отдела является изучение влияния физических и химических факторов на организм в норме и патологии. В отделе ведутся биофизические, биохимические, микробиологические, физиологические исследования на клеточном и организменном уровне.

Ведутся исследования в области экспериментальной онкологии, токсикологии, геронтологии, исследуются механизмы физико-химических воздействий. Изучается влияние активных форм кислорода на внутриклеточные сигнальные каскады, особенности энергетического и пластического обмена клеток. В отделе изучаются механизмы действия излучения импульсной газоразрядной низкотемпературной плазмы на прокариотические, эукариотические, неопластические клетки и организм в норме и патологии.