В формировании физиологической теории мутационного процесса важное значение имели работы Ю. Я. Керкиса, впервые в наиболее полном виде сформулировавшего физиологическую теорию мутационного процесса (1940).
В частности, полученные им данные о повышении частоты мутаций при действии температуры 0° С, позволили говорить о косвенном влиянии на ход мутагенеза флуктуации температуры через нарушения физиологического состояния клетки.
В наиболее общем виде, в широком эволюционном плане физиологическая теория мутационного процесса была выдвинута Лобашевым в 1947 г. В тот период проводились интенсивные исследования цитофизиологических процессов, лежащих в основе паранекроза (Насонов, Александров, 1941). Согласно теории паранекроза, клетка отвечает неспецифическими реакциями денатурации белков в ответ на действие различных по своей природе специфических агентов. По прошествии фазы денатурации происходит ренатурация, восстановление клетки и ее функциональной активности.
Именно с позиций физиологии и на основе собственных экспериментальных данных об особенностях химического мутагенеза при нарушении кислотности протоплазмы и ее коллоидального состояния, Лобашев рассматривал возникновение мутаций как цитофизиологический процесс, осуществляющийся в результате реакции клетки как целостной системы на воздействие мутагеном. Наиболее существенным моментом физиологической теории мутационного процесса, разработанной Лобашевым, является совершенно оригинальное для того времени представление о том, что мутации, будь то хромосомные аберрации или точковые мутации, возникают как ошибки репарации. «Становление мутаций относится не к фазе повреждения или раздражения клетки, а к фазе восстановления — процессу нетождественной репарации субстанциональных изменений» (1947, с. 25).
С позиций двухэтапности мутационного процесса и роли клетки как целостной системы Лобашев рассматривает в своем обзоре 1947 г. различные аспекты теории мутагенеза, имеющие непосредственное отношение к эволюционной теории: проблему эволюции и генетического контроля мутационного процесса, проблему специфичности (особенно неспецифичности) мутагенеза, возможности онтогенетической адаптации к повреждающим агентам и изменения в связи с этим скорости мутационного процесса.