XX əsrin əvvəllərində Şərq ölkələri arasında ilk yaranan Azərbaycan Dövlət Universitetinin təbiət elmləri fakültəsində birincilər sırasında Botanika kafedrası yaranmışdır. Bu kafedrada Bitki morfologiyası və anatomiyası, İbtidai və ali bitkilərin sistematikası, Bitki fiziologiyası və bitki coğrafiyası fənləri tədris olunurdu. Kafedraya ilk illər İ.A. Lebedev təyin edilmişdir. Daha sonra bitki anatomu olan K.İ.Razdorski Botanika kafedrasına müdir secilmiş və 1924-cü ilə qədər işləmişdir. 1924-1930-cu illər Botanika kafedrasina M. B.Brjezitski rəhbərlik etmişdir. Bu illər ərzində 1925-ci ildə Saratov şəhərindən prof. D.A.Şutov, 1927-ci ildə Tiflis şəhərindən A.A.Qrossheym dəvət olunmuş və gənc kadrlar İ.İ.Karyagin, M.Ə.Qasımov tədris işlərinə cəlb olunmuşlar. 1930-1946-ci illər kafedraya Azərbaycan respublikası və SSRİ EA həqiqi üzvü A.A.Qrossheym, 1948-1966-cı illər kafedraya prof. M.Ə.Qasımov, 1966-1992-ci illərdə prof. C.Ə.Əliyev rəhbərlik etmişlər.
2020-ci ildən Botanika kafedrası daha bir klassik kafedra olan Bitki fiziologiyası kafedrası ilə birləşdirilərək Botanika və bitki fiziologiyası kafedrası adlandırılmışdır. Hal-hazırda kafedraya Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyasının müxbir üzvü, professor Elşad Məcnun oğlu Qurbanov rəhbərlik edir. Kafedrada 17 nəfər professor-müəllim və 6 nəfər tədris-köməkçi heyət, o cümlədən: 1 AMEA-nın müxbir üzvü, 3 professor, 4 elmlər doktoru, 12 fəlsəfə doktoru, 8 dosent, 5 müəllim çalışır.
Kafedrada bakalavr təhsil pilləsi üzrə azərbaycan, rus və ingilis bölmələrində Botanika, Bitkilərin morfologiyası və anatomiyası, İbtidai bitkilərin sistematikası, Ali bitkilərin sistematikası, Mikologiya, Bitkilərin sistematikası, Bitkilərin ekologiyası, Azərbaycan florası, Dərman bitkiləri, Dərman əhəmiyyətli su bitkiləri, Bağçılığın əsasları, Bitki fiziologiyası, Biostatistika, Su bitkiləri, Axar çay hövzələrinin su bitkiləri fənləri tədris olunur. Magistratura pilləsində beş ixtisas üzrə (“Botanika”, “Mikologiya”, “Ətraf mühitin idarə edilməsi və bioloji monitorinq”, “Bitki fiziologiyası”, “Subioehtiyatları və akvabitkilər”) magistrlar hazırlanır. Magistratura təhsil pilləsində “Botanika” ixtisası üzrə Bitki örtüyünün mühafizəsi, Bitkilərin coğrafiyası və Yerli flora, Aqrofitosenologiya, Bitki varidatı, Geobotanika, İxtisasın metodları, “Mikologiya” ixtisası üzrə Tətbiqi mikologiya, Ümumi mikologiya, Qeyri-müəyyən göbələklər, Göbələklərin fiziologiyası, Yırtıcı göbələklər, Fitopatologiya, “Ətraf mühitin idarə edilməsi və bioloji monitorinq” ixtisası üzrə Bitkilərin coğrafiyası və Yerli flora, Bitki örtüyünün mühafizəsi, Davamlı inkişaf, Geobotanika, Meşə ekosistemlərinin mühafizəsi və idarə edilməsi, Ekologiyanın qlobal problemləri fənləri, “Bitki fiziologiyası” ixtisası üzrə Bitkilərdə su mübadiləsi və mineral qidalanma, Bioenergetikanın əsasları, Bitkilərin tənəffüsü fənləri tədris olunur. Hər il kafedra üzrə 7-9 magistrant müdafiə edərək magistr dərəcəsinə yiyələnir. Kafedra müəllimləri tərəfindən ənənəvi olaraq icmal mühazirələr oxunur. Kafedrada son illər ərzində 10-dən artıq dərslik və dərs vəsaiti, 600-dən çox elmi məqalə dərc edilmişdir. Kafedra əməkdaşları 30-dan çox Beynəlxalq simpozium və konfranslarda iştirak etmişdir. Kafedra əməkdaşları Tərəqqi medalı, ”Bakı Dövlət Universitetinin 100 illiyi” (1919-2019)” Azərbaycan Respublikasının yubiley medalı,“Əməkdar müəllim” fəxri adı, BDU üzrə “İlin müəllimi” fəxri adı, BDU üzrə “İlin alimi” fəxri adı, BDU-nun fəxri fərmanları və s. ilə təltif edilmişlər.