علم وظائف الأعضاء التّطوري هو دراسة التّطور البيولوجي للتركيبات والعمليات الفسيولوجية، أي الطريقة التي استجابت بها الخصائص الوظيفية للأفراد في مجموعة من الكائنات الحية للانتقاء الطبيعي عبر أجيال متعددة خلال التاريخ. إنه تخصص فرعي لكل من علم وظائف الأعضاء وعلم الأحياء التّطوري. يأتي الممارسون في هذا المجال من خلفيات متنوعة، بما في ذلك علم وظائف الأعضاء وعلم الأحياء التطوري والبيئة وعلم الوراثة.
وفقًا لذلك، فإن مجموعة الأنماط الظاهرية التي درسها علماء وظائف الأعضاء التّطورية واسعة، بما في ذلك تاريخ الحياة، والسلوك، وأداء الكائن بأكمله، التّشكل الوظيفي، والميكانيكا الحيوية، وعلم التشريح، وعلم وظائف الأعضاء الكلاسيكي، وعلم الغدد الصماء، والكيمياء الحيوية، والتّطور الجزيئي. يرتبط المجال ارتباطًا وثيقًا بعلم وظائف الأعضاء المقارن وعلم وظائف الأعضاء البيئي، وتعتبر النتائج التي تُوِصل إليها أحد الاهتمامات الرئيسية للطب التّطوري. أحد التعريفات التي تم تقديمها هو "دراسة الأساس الفسيولوجي للياقة "، أي التّطور المرتبط (بما في ذلك القيود والمفاضلات) للشكل والوظيفة الفسيولوجية المرتبطة بالبيئة والنظام الغذائي والتوازن وإدارة الطاقة وطول العمر والوفيات وخصائص تاريخ الحياة ".