Abdulla İsmayıl oğlu Qarayev 1930-cu ildə Azərbaycan Dövlət Universitetinin (indiki Bakı Dövlət Universitetinin) pedaqoji fakültəsinin təbiət bölməsini bitirmişdir. Universitetdə təhsilini başa vurduqdan universitetin "İnsan və heyvan fiziologiyası" kafedrasında əmək fəaliyyətinə başlamışdır.
A.Qarayev 1938-ci ildə Kurortologiya və Fiziki Üsullarla Müalicə İnstitutu nəzdində yaradılan laboratoriyaya rəhbərlik edir. Laboratoriyada dünyada analoqu olmayan Naftalan neftinin, Azərbaycanın şəfaverici sularının (Badamlı, İstisu, Turşsu və s.) və dərman bitkilərindən hazırlanan preparatların insan orqanizminə müalicəvi təsirinin öyrənilməsi istiqamətində eksperimental və kliniki araşdırmalar aparılır.
1968-ci il fevralın 2-də SSRİ Nazirlər Sovetinin Elm və Texnika üzrə Dövlət Komitəsi kollegiyasının qərarı ilə "fiziologiya" bölməsi əsasında Azərbaycan SSR Elmlər Akademiyasının Fiziologiya İnstitutu yaradıldı. Bu, akademik Abdulla Qarayevin gərgin əməyinin bəhrəsi idi. O, institutun ilk direktoru təyin olundu. Hazırda bu elm ocağı akademik A.İ.Qarayevin adını daşıyır.