在自然界，我们把所有存在的东西分成生物和非生物两个大类，生物是活着的有机体，它能表现出生命这一特殊现象。生物学所要研究的就是生物和生命。
HIV-1（绿色）
大肠杆菌（Escherichia coli）
瞪羚
巨大花潜金龟（Goliath beetle）
蕨类植物
生物学是一门自然科学，它研究的对象即生物和生命，研究的范围包括生物的组成结构与功能、生物的化学过程与分子间的相互作用、生理学机制、生长与发育、遗传与变异、生存与繁殖、进化与灭绝等内容。尽管自然界中存在的生物与生命现象十分复杂，形式多样，但人们可以逐步发现其外部现象和内在的规律，并加于描述和阐释。
在生物学中，人们通常认为细胞是生物结构和功能的基本单元，基因是遗传的基本单元，进化是物种产生和灭绝的推动力。现已发现，除病毒和类病毒外，所有生物都是由细胞组成的，病毒和类病毒的生命活动也必须在细胞中才能得以表现。生物是开放的系统，它们要生存，必须不断地与外界进行物质和能量的交换与转换，降低其局部熵，以维持其稳定的动态平衡状态。
生物学发展到今天，已形成了很多分支学科。主要的一些分支学科如下：
【解剖学】（Anatomy）： 研究生物体的结构。
【比较解剖学】（Comparative anatomy）：通过比较形态结构的异同来研究物种的进化。
【组织学】（Histology）：研究生物组织的细微结构，是解剖学的分支。
【天体生物学】（Astrobiology，or exobiology, exopaleontology, bioastronomy，etc. ）：也叫太空生物学、地外生物学、外空生物学、外星生物学、生物天文学等。研究宇宙中生命的进化、分布和未来发展。
【生物化学】（Biochemistry）：研究生物体中存在的或化学反应，也包括细胞和亚细胞水平上发生的变化过程。
【生物工程】（Biological engineering）：利用工程技术的方法，试图利用或改变生物系统，以形成有用的产品。
【生物地理学】（Biogeography）：研究物种的时空分布。
【生物信息学】（Bioinformatics）：应用信息技术研究生物和生命。
【生物语言学】（Biolinguistics）：研究语言进化的生物学。
【生物力学】（Biomechanics）研究生命体的力学。
【生物医学研究】（Biomedical research）：研究健康与疾病。
【生物物理字】（Biophysics）应用传统物理学的理论和方法来研究生物。
【合成生物字】（Synthetic biology）：自然界中不存在的生命体的组合与构建。
【植物学】（Botany）：研究植物。
【藻类学】（Phycology）研究藻类。
【植物生理学】（Plant physiology）：研究植物的生理代谢和机能。
【细胞生物学】研究细胞和亚细胞的结构和功能以及其中发生的各种化学反应和分子间的作用。
【时间生物学】（Chronobiology）：研究生命系统的周期性变化。
【认知生物学】（Cognitive biology）：研究生物的认知。
【保育生物学】（Conservation biology）：研究自然生态环境、生态系统、植被和野生生命的保留、保护、恢复和繁育。
【低温生物学】（Cryobiology）：研究低于常温的温度对生命体的影响。
【发育生物学】（Developmental biology）：研究生物体从合子或受精卵发育成为完整结构的过程。
【胚胎学】（Embryology）：研究胚胎的发育（从受精到出生）的过程。
【老年学】（Gerontology）：研究衰老的过程。
【生态学】（Ecology）：研究生物与环境的关系。
【进化生物学】（Evolutionary biology）：研究物种的起源、形成及相互之间的亲缘关系。
【遗传学】（Genetics）：研究基因和遗传。
【基因组学】（Genomics）：研究基因组。
【表观遗传学】（Epigenetics）：研究基因表达的可遗传的变化。
【免疫学】（Immunology）研究免疫系统及其免疫机制。
【海洋生物学】（Marine biology ，or biological oceanography）：研究海洋生态系统，包括海洋植物、海洋动物及其他海洋生物。
【微生物学】（Microbiology）：研究微生物及其与其他生物的相互作用。
【细菌学】（Bacteriology）：研究细菌。
【真菌学】（Mycology）：研究真菌。
【寄生虫学】（Parasitology）：研究寄生现象和寄生物。
【病毒学】（Virology）：研究病毒或类病毒因子。
【分子生物学】（Molecular biology）在分子水平上的生物学研究，在很大程度上与生物化学相互交叉。
【纳米生物学】（Nanobiology）：应用纳米技术来研究生物。
【神经科学】（Neuroscience）研究神经细胞和神经系统。
【古生物学】（Paleontology）：研究生物化石、史前生命的地质证据。
【病理生物学／病理学】研究疾病及其病因、病程、性质和发展。
【药理学】（Pharmacology）研究药物与生物的相互作用。
【生理学】（Physiology）研究生物体的机制和功能。
【植物病理学】（Phytopathology，or Plant Pathology）：研究植物病害和病因与病原体。
【精神生物学】（Psychobiology）应用传统生物学的方法来研究人类和非人类动物的行为。
【量子生物学】（Quantum biology）研究生物学过程中量子现象的作用。
【系统生物学】从整体上研究生物学系统内部存在的复杂的相互作用。
【结构生物学】（Structural biology ）：研究生物分子、生物大分子结构。是分子生物学、生物化学、生物物理学的分支学科。
【理论生物学】（Theoretical biology）：应用抽象的和数学模型的方法来研究和解释生物现象。
【动物学】（Zoology）：研究动物，包括其分类、生理、生态、生长发育、进化、行为等。
【动物行为学】（Ethology）：研究动物的习性和行为。
【昆虫学】（Entomology）：研究昆虫。
【爬虫学】（Herpetology）：研究爬行动物和两栖类动物。
【鱼类学】（Ichthyology）：研究鱼类。
【哺乳动物学】（Mammalogy）：研究哺乳动物。
【鸟类学】（Ornithology）：研究鸟类。
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