يسعى علم وظائف الأعضاء المقارن إلى استخدام النظم الحيوانية النموذجية التي يمكن أن توضح بشكل أفضل ثلاثة مواضيع رئيسية محددة: الآليات التي يتم من خلالها إنجاز وظيفة / عملية معينة، الأصول التطورية لآلية معينة، وهل يمكن وصف أو تحديد آلية معينة على أنها تكيف لمشكلة أو موقف معين؛ الآليات والتكيفات المختلفة التي تسمح للحيوانات داخل بيئتها الطبيعية بالتعامل مع التحديات البيئية، والأحداث التي تحدث عندما يؤدي التغير البيئي إلى هذه التكيفات. إن مسألة كيفية تكيف الحيوانات مع بيئتها متأصلة في جميع دراسات علم وظائف الأعضاء المقارن تقريبًا. مع تغير المناخ العالمي بوتيرة متسارعة، فإن دراسة كيفية تكيف الحيوانات من الناحية الفسيولوجية مع التغير البيئي تكتسب أهمية متزايدة باستمرار.