机能学实验室成立于1998年，由原生理学实验室、药理学实验室、病理生理学实验室、医用物理学实验室组建而成，它将生理学、药理学、病理生理学三个学科的实验教学内容有机融合起来，实现了学科间实验教学的相互交叉渗透。2000年获批山东省高等学校“一类教学实验室”，2007年成为山东省高等学校教学示范中心组成部分。

2011年机能实验学教学团队获评“山东省高等学校省级教学团队”。教学团队成员具有硕士及以上学位者达95%，其中博士27人，占60%；教授副教授23人，占50%；有教育部新世纪优秀人才1人，全国优秀教师1人；专职实验技术人员12人，高级实验师占40%。

实验室主要承担临床医学、护理学、麻醉学、预防医学、医学影像学、口腔医学、药理学、临床药学、中药学、中医学、医学检验学、康复治疗学等二十余个专业的本科生实验教学任务及相关专业硕士研究生、留学生实验教学任务，开设了《生理学》《病理生理学》《药理学》《医用物理学》和《基础医学综合实验》等实验课程。

实验室共有医学实验室18个，实验室教学总面积约2400m²。其中有BL-420生物机能实验系统实验室13个（含BL-422I信息化集成化信号采集与处理系统实验室4个），VBL-100虚拟实验室2个，拥有面向医学各专业的虚拟仿真实验项目45项，覆盖人体的九大器官系统，教学和科研仪器设备1000余件，资产近1000余万元。

实验室开出实验项目60余个，近几年开设学校教改实验项目8个。2010年率先在全校举办“机能学实验技能竞赛”并持续开展。2016年承办“第八届山东省大学生科技节——首届大学生病理生理学实验技能竞赛”活动。2020年获得国家教育部一流课程认证“基于临床案例的器官系统化虚拟仿真实验心血管系统”。

实验室先后获山东省教育科学规划项目1项，获山东省科学技术进步奖二等奖1项，高等教育教学成果奖二等奖1项，山东省教育厅优秀实验成果二等奖、三等奖各1项；参编《医学机能实验学》等教材7部；教学团队成员近年来承担国家级、省部级和厅局级课题30余项，发表论文百余篇；指导学生参加国家级比赛获得一等奖、三等奖各1项。