הביולוגיה זהו תחום מדעי העוסק בחקר הטבע החי. תחת הגדרת "הטבע החי" נמצאים בני אדם, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים וצמחים. יצורים אלו נבדלים מעצמים דוממים בכך שהם מסוגלים לבצע פעולות שעצם דומם לא יכול לבצע כגון: קליטת מזון, גדילה, התרבות ותגובה לגירויים.
הביולוגיה היא תחום מדעי עתיק מאוד. סודות הטבע והיצורים החיים נחקרו עוד בימי הפילוסופים היוונים. יישומים חקלאיים ורפואיים כגון הכלאות , הרכבות והשבחת צמחים ובעלי חיים ניתן למצוא עוד מימי המקרא. אך רק בימי הרנסנס המחקר הביולוגי התבסס על הסתכלות (תצפיות) וניסיון.
בעבר ניתן היה לחקור רק דברים שהעין האנושית מסוגלת לראות. לכן שני הענפים הראשיים של הביולוגיה היו- 1. הבוטניקה החוקרת את עולם הצומח. 2. זואולוגיה- החוקרת את עולם החי.
ענפי המשנה של תחומים אלו:
1. האקולוגיה- תחום העוסק בחקר היחסים בין היצורים החיים והיחסים הין היצור החי לסביבה.
2. טכסונומיה- תחום העוסק במיון הצמחים או בע"ח וחלוקתם המדעית בהתאם לקירבה שבינהם.
מאוחר יותר בוצעו ניתוחי גופות של בני אדם לצורך הלימוד על מבנה האיברים השונים. כך קם ענף המורפולוגיה. לימוד פעולותם של האיברים הצמיח ענף נוסף הפיזיולוגיה.
רק עם פיתוח המיקרוסקופ ניתן היה לחקור דברים זעירים שאין העין האנושית מסוגלת לראות. כך ניתן היה ללמוד על יצורים זעירים- מיקרואורגניזמים וקם ענף נוסף- המיקרוביולוגיה.
תגלית חשובה היתה גילוי התא. נמצא כי דבר נוסף שמאפיין את כל עולם החי הוא יחידת המבנה הבסיסית הנקרא התא. יש יצורים המורכבים רק מתא אחד והם נקראים חד תאיים, לדוגמא: חיידקים. וישנם יצורים המורכבים ממיליוני תאים, לדוגמא: בני אדם, בעלי חיים וצמחים והם נקראים רב תאיים.
תאים בעלי אותו תפקיד נמצאים באותו מקום ויוצרים רקמה קבוצת רקמות יוצרות איבר וסך כל האיברים מהווים את הגוף.
האנטומיה היא תחום שבה חוקרים חלקים גדולים בצמח או בבעל החיים.ההיסטולוגיה עוסקת בחקירת רקמות ואיברים בעזרת המיקרוסקופ והציטולוגיה חוקרת את התאים שמהם בנויים היצורים החיים.
היכולת לחקור את התהליכים המתרחשים בתא אפשרה התפתחות של תחומים חדשים בביולוגיה. גילוי מבנה הדנ"א, הצופן הגנטי, פעולת החלבונים, מבנה התא ואברוניו וכו' מהווים את הביולוגיה המולקולרית. בגנטיקה מנסים להבין איך הורים מורישים תכונות לצאצאים ומה רמת השפעת הסביבה על התכונות השונות. הביוכימיה עוסקת במבנה ובפעילות של מקרומולקולות ביולוגיות בתא. הביולוגיה של התא חוקרת את מרכיבי התא ומחזור התא, כך נמצא ששיבוש במחזור התא גורם לסרטן, והביולוגיה ההתפתחותית שואפת להבין איך מתא אחד מתפתח אורגניזם שלם.
קיימים עוד ענפים רבים בביולוגיה כגון: אבולוציה, אמבריולוגיה ווירולוגיה. הגילוי כי כל האורגניזמים מורכבים מתאים ובכולם מתבצעים תהליכים בסיסיים משותפים מאפשרת נקודת השקה בין תחומים שונים בביולוגיה. כך גילוי מסויים בתחום אחד יכול לשפוך אור על שאלה בתחום אחר ולהרכיב תמונה יותר שלמה.
כיום הביולוגיה תופסת מקום מרכזי בעולם המדעי. מעל מיליון מאמרים מתפרסמים מידי שנה. פיזיקאים, כימאים, מתמטיקאים וחוקרים במדעי המחשב נרתמים אף הם לצורך הבנת מנגנוני הטבע של החי והצומח. כך קמו ענפים נוספים בביולוגיה- ביוכימיה, ביופיזיקה, ביולוגיה חישובית וביואינפורמטיקה. לגילויים חדשים בביולוגיה יש חשיבות בחקלאות וברפואה. גילויים אלו מאפשרים פיתוח תרופות חדשות, טיפולים , חיסונים ,מכשירי אבחון, הגדרת דרכי מניעת הידבקות במחלות, ייעוץ לחולים או לנשאים, פיתוח זנים עמידים למזיקים, השבחת צמחים ובעלי חיים.
