Il Dipartimento è guidato dal Direttore, che rappresenta la struttura a ogni effetto di legge e ne garantisce autonomia e unità culturale.

Al fine del perseguimento dei propri compiti istituzionali il Dipartimento è dotato di autonomia organizzativa ed amministrativa per quanto riguarda tutti i provvedimenti di spesa, contrattuali e convenzionali che lo riguardano direttamente, con soggetti sia pubblici sia privati, nel rispetto della disciplina legislativa vigente, esclusa comunque la possibilità di provvedimenti amministrativi di carattere generale o relativi a questioni riservate ad altri organi a tal fine identificati dallo Statuto della Sapienza.

Gli organi del Dipartimento sono: il Consiglio di Dipartimento, il Direttore e la Giunta.

Il Consiglio si riunisce di norma mensilmente, con un calendario predefinito a gennaio di ogni anno.

Il Direttore è coadiuvato nelle sue attività gestionali e di indirizzo di sviluppo da alcune Commissioni, tra cui la Commissione Programmazione, che si riunisce con cadenza almeno quadrimestrale e ogniqualvolta ce ne sia la necessità per valutare la distribuzione delle risorse e definire la programmazione del personale sulla base delle necessità didattiche, di ricerca e di sviluppo strategico del Dipartimento. Inoltre il Direttore di Dipartimento è coadiuvato, nella gestione delle attività del Dipartimento, dal Responsabile Amministrativo Delegato (RAD) il quale, sottoposto gerarchicamente al Direttore Generale e funzionalmente al Direttore della Struttura di appartenenza, è responsabile della gestione amministrativo-contabile del Dipartimento, adottando tutti gli atti amministrativi relativi alla Struttura di appartenenza, ivi compresi gli atti che impegnano direttamente l’Università verso l’esterno, in virtù dei poteri di spesa e di organizzazione delle risorse umane delegati dal Direttore Generale.

La Giunta è composta da rappresentanti di tutte le fasce della docenza e da rappresentanti della componente TAB e studentesca. Il Dipartimento è articolato in due sezioni senza autonomia amministrativa, la sezione di Fisiologia e quella di Farmacologia, ognuna con un proprio rappresentante. All'interno di ogni sezione sono presenti diversi gruppi di ricerca, con interessi scientifici in diversi ambiti della fisiologia, farmacologia, medicina dello sport e farmacognosia.