生物学是研究生命的科学。它把许多课题，如细胞理论、进化论、能量处理、自我调节、遗传与继承，融合为一个连贯的领域，形成一门科学。它从多个不同的层次进行研究；从细胞的分子理论到动植物的解剖与生理学，再到群体的进化论。
地球上的生命早在37亿年之前就出现了，具有无尽的多样性。可到底什么是生命？这个问题并不傻。病毒具有一些生命特征，可以攻击活的有机体，也可以繁殖，但算不得真正意义上的生命。生物学试图回答这些问题：（1）活体具有哪些共同性质？（2）对于一个活体，怎么找出其结构的组织层次？（3）如何把各种各样的有机体组织起来，以便人们更好地理解它们？
所有活着的有机体都具有以下9个关键特征或功能，由此可以给出生命的定义。（1）秩序性。有机体都具有高度组织化的、协调的结构，由一个或多个细胞组成。（2）敏感性，对环境可以作出反应。（3）可以再生。（4）可成长并且发展。（5）适应性。（6）规范化可调节。（7）体内平衡。能够维持内部状态在一个较小的、几乎常态的范围内，而无关环境的变化。（8）可进行能量处置。（9）可进化。生物的多样性正是因为有进化，也就是从旧品种到新品种逐渐地改良。病毒是活的，但不是由细胞构成的，不能生长，不能产生自己的能量，也不能保持在一个稳定的状态。
科学包括医学研究，最早的起源可以追溯到公元前3000-1200年的古埃及和美索不达米亚（Mesopotamia）；他们的认知进入到了并形成了古希腊的经典自然哲学。古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle, 384-322 BCE）对生物知识贡献良多；他的著作《动物史》显示了自然主义倾向，一些经验著作揭示了生物的随意性和多样性。中世纪的伊斯兰学者，如al-Jahiz (781–869), Al-Dīnawarī (828–896)著述了植物学，Rhazes (865–925)写了解剖学和生理学；他们对医药学的研究尤其突出。
在荷兰微生物学家Anton van Leeuwenhoek（1632-1723）极大地改善显微镜后，生物学取得了快速的发展。从此，人们发现了精子、细菌、滴虫，还有数不尽的微生物。Jan Swammerdam的研究发展了昆虫学，以及微生物解剖和染色的技术。微观测量上的进展，还对生物学的思想方法产生了深刻的影响。在1838年，Matthias Schleiden (1804-1881), Theodor Schwann (1810-1882), Rudolf Virchow (1821-1902) 等人提出了细胞理论，包含三条要旨：
- 细胞是一切有机体的基本组成单元；
- 单个细胞具有生命的所有特征；
- 任何细胞都是从其它细胞分裂而来。
一种细胞连在一起，形成一个完成特定功能的组织；组织组合而成器官；器官组合而成系统，比如消化系统、循环系统、神经系统；诸多系统再整合成为一个有机体，如人体。细胞的构成真正地体现了功能与形式的互相支配。为了低能耗且高效，细胞要实现最大化的表面积与体积之比值；因为表面是化学反应的场所，也是能量/废物进出的通道。
面对一个生态系统的多样性，生物学家们需要把所有的生命形式分类，从原核细胞（单一无膜无核细胞）机体，如古细菌、细菌，到真核细胞生物，如原生生物、真菌、植物和动物。1735年，Carl Linnaeus发表了一部基本的自然分类学；并在1750年代为他所知道的所有物种引进了科学名称。Georges-Louis Leclerc, 和Comte de Buffon，把物种看作一些人工范畴，而生命体具有可塑性。尽管他们反对进化论，还是建议了共同传承的可能性。
最早对进化做严肃思考的是Jean-Baptiste Lamarck （1744-1829）；他在1809年发表了《动物哲学》。他认为进化是环境压力对动物本性影响的结果；一个器官使用得越频繁越强烈，它就会变得越复杂越高效，从而让动物适应环境。Lamarck相信，这些获得的特征可以传给下一代，而且，下一代还会进一步发展和完善。
是英国自然学家Charles Darwin（1809-1882）结合Humboldt，Lyell的地质生物方法，Malthus的群体增长理论，还有他本人的大量对自然的观察（出海到美洲及非洲考察），在1842年写出了第一版的《物种起源》。他基于自然选择的观点，成功地提出了进化论。Alfred Russel Wallace（1823-1913）也独立得出了同样的结论。现如今，达尔文的理论已经成了生物科学的中心公理。
现代基因学始于奥地利和尚Gregor Mendel（1822-1884）。1865年，他在文章"Versuche über Pflanzenhybriden" ("Experiments on Plant Hybridization")中，概述了生物传承的原则。这些原则的重要性，直到20世纪初，当进化论与基因学统一之后才显示出来。在1940年代，Alfred Hershey 和 Martha Chase所做的一系列实验表明，染色体中的一些小段DNA，携带了关于生物特征的信息；这些含有密码子的小段现被称为基因。在1953年，James Watson 和 Francis Crick发现了DNA的双螺旋结构；自此，生物学进入了分子时代。
1990，地球人启动了《人类基因工程》，目的是要表示出人类的基因序列，把生物学的知识用人体各器官的分子功能表示出来。该项目已于2003年基本完成，还有进一步的分析有待发表。这些成就，有利也有弊。DNA分子，其结构可以人工改变，基因编码就此而生；道义上的忧虑也就没了止境。
生物学是自然科学发展的巅峰。它既是日常生活的必不可少，又是新兴科学的指路明灯。不懂生理的人生是不完善的。现代人的学习过程应当是语言、数学、物理、化学、计算机、生物；前五科都是工具，生物学才是目的。接下去可能是神学—一种非自然科学；尽管有人不信神，但许多人是信神的；没有信仰的人生是可怜的。
