生物学是一门研究生命和生物体的自然科学，包括它们的结构、功能、发育、相互作用、进化、分布和分类学。该领域的范围很广，分为几个专业学科，例如解剖学、生理学、行为学、遗传学等等。所有生物都有一些关键特征，包括细胞组织、可遗传的遗传物质和适应/进化的能力、调节能量需求的新陈代谢、与环境相互作用的能力、维持体内平衡、繁殖以及生长和变化的能力。
生命的复杂性
尽管生活很复杂，但生活是有组织和结构化的。生物学中的细胞理论指出，所有生物体都由一个或多个细胞组成。细胞是生命的基本单位，所有细胞都源于先前存在的细胞。即使是单细胞生物，如细菌，也具有允许它们执行基本功能的结构，例如与环境相互作用和进行维持生命或新陈代谢的化学反应。在多细胞生物中，细胞协同工作形成组织、器官、器官系统和整个生物体。这种等级组织可以扩展到种群、社区、生态系统和生物圈。
遗传学和适应
生物体的遗传物质，即编码在其 DNA 中的生物“蓝图”，会传给它的后代。在几代人中，遗传物质受到生物（生物）和非生物（非生物）环境的影响。这个过程称为适应。适应良好的父母的后代很有可能在与父母生活条件相似的条件下生存。自然选择是遗传性状增加生存和繁殖的过程。自然选择是进化的核心机制。例如，一些袋鼠生活在炎热干燥、降雨量少的地区。为了避免酷热和节约用水，它们会钻入土壤中，降低新陈代谢率以减缓蒸发。通过这种方式，袋鼠的遗传学——编码这种行为并代代相传——使动物能够在如此极端的环境条件下生存。
环境相互作用
生物体还必须能够成功地与环境互动。这包括在他们周围的世界中寻找资源或潜在配偶，并调节他们的内部环境。体内平衡是生物体保持稳定的内部条件的能力。例如，人类保持恒定的体温。如果他们感到寒冷，他们就会发抖;如果天气太热，他们就会出汗。生物还进行新陈代谢——调节能量需求的化学过程。例如，植物将阳光转化为糖，并将化学能储存在三磷酸腺苷中。
从基本原则向上构建
虽然“什么是生物学”和“什么是生命”似乎是基本问题，但它们对于理解它们至关重要，并且是提出更复杂问题的先决条件。例如，如果不了解生命的基本原则（例如细胞如何分裂和复制），就很难研究导致癌症的原因。这些知识还使科学家能够开发研究生物过程所需的工具和方法。
