Od 16 czerwca do 16 listopada 2015 roku był ministrem zdrowia w rządzie Ewy Kopacz.
Prof. Zembala od 1993 roku był dyrektorem Śląskiego Centrum Chorób Serca w Zabrzu.
W 1997 został członkiem Krajowej Rady Transplantacyjnej, a w latach 1997–1999 był prezesem Polskiego Towarzystwa Transplantacyjnego.
W 2001 roku jako pierwszy chirurg w Polsce wykonał udaną operację przeszczepienia płuco-serca, dokonał także zabiegu wszczepienia by-passów 103-letniej pacjentce. W 2011 został przewodniczącym rady naukowej przy ministrze zdrowia, a także krajowym konsultantem z zakresu kardiochirurgii.
W 2018 roku przeszedł udar i od tamtej pory poruszał się na wózku.
