История кафедры начиналась с курсов биохимии и гигиены в составе кафедры врачебного контроля и лечебной физкультуры, которую возглавляла Е.Я. Елпединская, выпускница ГДОИФК им. Лесгафта и ОГМИ. Первыми преподавателями были: Кротенков Г.П. – преподаватель химии (1950-1958 гг.), Гецольд Е.С. – преподаватель гигиены (1954-1968 гг.).

В 1965 году принято решение образовании кафедры ЛФК, врачебного контроля и спортивного массажа и отдельно кафедры химии, гигиены, спортивных сооружений. С 1965 по 1976 годы руководство кафедрой биохимии и гигиены осуществляла А.И. Сыскова. На кафедре преподавались следующие дисциплины: химия, химия и естествознание, гигиена, спортсооружение.

С 1976 по 1986 годы кафедрой заведовал кандидат медицинских наук, доцент Кузнецов П.И. На кафедре велось преподавание дисциплин: биохимия, гигиена, спортивные сооружения, химия, биология.

С 1987 года заведующей кафедрой стала к.м.н., доцент Н.С. Перешивко.

В 1988 году в связи с реорганизацией кафедр медико-биологического цикла была создана кафедра медико-биологических основ физической культуры и спорта – 1, которой руководила доктор медицинских наук, профессор Мазонко Э.А. (1989-1993 гг.).

В 1993 году кафедру МБО-1 возглавила доктор биологических наук, профессор Л.Г. Харитонова. Дополнительно к курсам анатомии, биохимии и физиологии были включены вновь введенные в учебную программу курсы биологии с основами экологии, химии, а также спецкурсы: биологические методы научных исследований (БМНИ) и биоритмология.

В 1995 году кафедра МБО -1 была разделена на две самостоятельные: кафедру анатомии и физиологии, ее заведующим стал доктор медицинских наук, профессор В.Г. Тристан и кафедру МБО-1, заведующей которой стала член-корреспондент СО АН ВШ, доктор биологических наук, профессор Л.Г. Харитонова.

С 2002 по 2012 год года кафедру медико-биологических основ физической культуры и спорта (МБО ФКиС) возглавляла доктор педагогических наук, профессор И.Ю. Горская. С 2012 года кафедрой руководила кандидат биологических наук, доцент Л.Г. Баймакова.

Кафедра биомеханики была создана в 1969 году. Первым заведующим, а фактически основателем кафедры был доктор биологических наук, профессор В.К. Бальсевич. В дальнейшем кафедру возглавляли к.п.н., доцент Карпеев А.Г. (1985-1987); к.т.н., доцент Езерский В.В. (1987-2002); д.п.н., профессор Лысаковский И.Т. (2002-2009); к.п.н. Г.А. Заборский (2009-2011); к.ф.-м.н., доцент Дубовик В.И. (2011-2016). Направлением научных исследований работников кафедры была проблема отбора и ориентации юных спортсменов. Преподаватели кафедры многие годы работали в составе КНГ, сборных команд СССР и РСФСР по легкой атлетике. С момента образования на кафедре преподавались дисциплины: биомеханика, спортивная метрология, методы научных исследований. Позже кафедра была преобразована в кафедру теоретических и прикладных физико-математических дисциплин и к этим дисциплинам добавились: математика, физика, информатика, основы научно-методической деятельности.

В 2016 году в связи с реорганизацией кафедра медико-биологических основ физической культуры и спорта и кафедра теоретических и прикладных физико-математических дисциплин были объединены в одну кафедру – кафедру естественно-научных дисциплин, которую возглавляет кандидат биологических наук, доцент Л.Г. Баймакова. Л.Г. Баймакова.

В 2023 году к кафедре естественно-научных дисциплин была присоединена кафедра анатомии, физиологии, спортивной медицины и гигиены. Зав. кафедрой – Баймакова Л.Г.