О тдел создан в январе 1964 года по решению Президиума АН УССР на базе поисковой биофизической группы, которая была организована в 1962 году при отделе ПРВ (поглощения радиоволн) по инициативе В.Я.Малеева при активной поддержке первого директора ИРЭ А.Я.Усикова. 

Первоначально исследовательская группа состояла из 3-х человек (физики В.Я.Малеев и Ю.А.Белов и биолог И.Н.Тодоров), а к моменту создания отдела увеличилась до 7 человек. В соответствии с решением о создании отдела биофизики в 1964 г. и после доклада В.Я.Малеева на заседании Президиума АН УССР в 1965 г. Институту радиофизики и электроники для развития биофизических исследований были выделены дополнительные средства по всем основным статьям расхода. Это позволило в течение 1964-1966 гг. увеличить штат отдела до 23 человек (появились молодые сотрудники с физико-математическим /А.И.Гасан, В.А.Кашпур, М.А.Семенов/ и биологическим образованием /Г.А.Анохина, Л.Н.Блок, В.И.Гудзенко, А.А.Красницкая/). Ученые степени имели только двое: кандидат физ.-мат. наук Малеев В.Я. и кандидат биологических наук Тодоров И.Н., в 1965 г. защитила кандидатскую диссертацию по биологическим наукам Л.Н.Блок. Средний возраст сотрудников отдела в то время не превышал 27 лет. За все время существования в штате отдела перебывало около 75 человек, хотя действующий состав всегда оставался на уровне 20 сотрудников (± 3). При этом «ядро» коллектива в составе 10-12 человек было почти неизменным. Несколько уволившихся сотрудников (9 человек) уехали в «дальнее зарубежье» (США, Израиль, Германия), часть перешла работать в другие институты, в последние годы многие молодые сотрудники уходили из науки, чтобы заняться различной комерческой деятельностью. В 1987 г. Щеголева Т.Ю. вместе с тремя сотрудниками отдела 25 перешла в отдел № 21.  

В настоящее время в штате отдела биофизики 19 человек, из них 15 научных сотрудников, в том числе 2 доктора наук (Малеев В.Я., Семенов М.А.) и 8 кандидатов наук (Красницкая А.А., Гасан А.И., Кашпур В.А., Больбух Т.В., Шестопалова А.В., Круглова Е.Б., Березняк Е.Г., Глибицкий Г.М.), 5 аспирантов и соискателей , 4 инженерно-технических работника. Средний возраст научных сотрудников отдела в настоящее время составляет около 46 лет. В соответствии с решением Президиума АН УССР на начальном этапе (1964-1969 гг.) в отделе выполнялись 2 научно-исследовательские работы: по молекулярной биофизике (Исследование физических свойств биополимеров на основе спектральных данных в инфракрасной и микроволновой области, руководитель В.Я.Малеев) и по биохимии (Исследование особенностей ДНК-направляемого синтеза РНК и аденокортикотропного гормона в модельной бесклеточной системе, руководитель И.Н.Тодоров). После переезда Тодорова И.Н. в Киев в 1968 г. биологическая тематика существенно сократилась и, соответственно, уменьшилось число сотрудников-биологов. Биохимическую лабораторию отдела возглавила Л.Н.Блок. 

С 1970 г. в отделе выполнялись только биофизические НИР с активным участием биохимиков, которые выделяли различные биопрепараты и проводили необходимый для их «паспортизации» физико-химический анализ.