מדע העוסק במבנה, תפקוד והתנהגות של יצורים חיים וביחסי הגומלין ביניהם ובין סביבתם.
החיים מורכבים מאוסף של תהליכי בנייה, הרס ושינוים בלתי פוסקים. לכל היצורים החיים יש מספר תכונות משותפות. כולם בנויים מתאים. יש שבנויים מתא בודד ויש שמתאים רבים. כל היצורים החיים מנצלים אנרגיה וחומרים מן הסביבה בכדי להתקיים, בתהליך המכונה מטבוליזם. בנוסף, לפחות חלק מהפרטים בכל מין של יצור חי, מסוגלים להתרבות בדרך זו או אחרת. בעתהרביה, מועברות תכונות ההורה לצאצא בעזרת החומר התורשתי. לחומר תורשתי זה יש קוד גנטי, שפה, שמשותפת לכל היצורים החיים.
הדעה המקובלת היא שהחיים הראשונים נוצרו לפני כ-4 מיליארד שנה. טמפרטורת פני השטח הייתה גבוהה, הפעילות הגעשית הייתה חזקה ביותר והרכב האטמוספרה היה שונה לחלוטין מהרכבה הנוכחי ולא כלל חמצן. חילוף החומרים (מטבוליזם) של היצורים הקדומים כלל פליטת חמצן אל האטמוספירה כתוצר לוואי וגרם לשינוי הרכבה. כך נסללה הדרך להיווצרותם של יצורים שצורכים חמצן. למרות קיומן של תאוריות שונות בדבר אופן היווצרות החיים, עד כה לא הצליחו להדגים ייצור חיים במעבדה.
במהלך האבולוציה נוצרו צורות חיים רבות. היצורים החיים נחלקים ל-5 ממלכות – בעלי חיים, צמחים, פטריות, פרוטיסטה (חד תאיים עם גרעין תא) ומונרה (חד תאיים ללא גרעין תא).
מדע הביולוגיה עוסק בכל היצורים החיים ברמות שונות של פעילות ביולוגית.
ברמה המולקולרית ישנן לדוגמא ביולוגיה מולקולרית אשר חוקרת את המבנה והתפקיד של מולקולות שמשתתפות בתהליכים ביולוגיים כמו נשימה תאית או ייצור חלבונים, גנטיקה חוקרת את מנגנון ההורשה (DNA, גנים, מוטציות ומחלות תורשתיות), וביולוגיה של התא חוקרת את מבנה התא ותפקודו.
ברמת היצור השלם ישנן לדוגמא אימונולוגיה שמתעסקת בחקר תגובת מערכת החיסון לפתוגנים,
ופיזיולוגיה שמתעסקת בחקר תפקוד הגוף השלם, האיברים, מערכות האיברים ויחסי הגומלין ביניהם.
ברמת האוכלוסיה ישנן לדוגמא זואולוגיה (חקר בעלי חיים והתנהגותם), אקולוגיה (חקר יחסי גומלין בין יצורים וסביבתם, וכן חקר איכות הסביבה) ואבולוציה (חקר התפתחות היצורים החיים במרוצת הדורות).
כמו כן ישנם ענפים חדשניים שמשלבים ידע שנצבר במדעים אחרים כמו פיזיקה, מתמטיקה ומחשבים, לדוגמא ביוטכנולוגיה,systems biology (חיפוש מאפיינים כללים לקשרים בין המרכיבים השונים במערכות ביולוגיות) וביואינפורמטיקה.
בביולוגיה תחומי מחקר נוספים רבים, וישנה חפיפה בין רבים מהם.
לעיון וקריאה נוספת באינטרנט: