生物学是研究生命和生物体的自然科学,包括它们的物理结构、化学过程、分子相互作用、生理机制、发育和进化。尽管这门科学很复杂,但有一些统一的概念将它整合成一个单一的、连贯的领域。生物学认为细胞是生命的基本单位,基因是遗传的基本单位,进化是推动物种产生和灭绝的引擎。生物体是开放的系统,它们通过转换能量和减少局部熵来维持一个稳定和重要的状态,即体内平衡。生物学的子学科是由所采用的研究方法和所研究的系统类型来定义的:理论生物学使用数学方法来制定定量模型,而实验生物学进行经验实验来测试所提出理论的有效性,并了解生命的机制,以及它是如何在大约40亿年前通过系统复杂性的逐渐增加而从无生命物质出现和进化的。