Biologia to jedna z nauk przyrodniczych, która jak sama nazwa wskazuje zajmuje się poznawaniem życia we wszystkich jego przejawach. Począwszy od najniższego poziomu organizacji - biologia molekularna, inżynieria genetyczna, biochemia poprzez poziom komórkowy, którym zajmuje się cytologia, bardziej złożony poziom tkankowy, którym zajmuje się histologia po całe organizmy (poczynając od embriologii), gatunki i ich organizację (systematyka, ekologia, genetyka populacyjna), czy ich funkcjonowanie, czym zajmuje się fizjologia. Rozmieszczeniem różnych gatunków na ziemi zajmuje się biogeografia, nauka znajdująca się na pograniczu biologii i geografii, a historią organizmów i zmianami, jakie zachodzą w obrębie danych grup taksonomicznych zajmuje się ewolucjonizm. Biologię możemy podzielić na niższe wyspecjalizowane w jednej dziedzinie jednostki; są to działy zajmujące się np. światem roślin (botanika), zwierząt (zoologia), wirusami (wirusologia) itp.

Początki nauk przyrodniczych i biologii sięgają czasów starożytnych. Jednym z ojców biologii był Arystoteles, żyjący w IV w p.n.e w Grecji. Był on niesłychanie wszechstronnym naukowcem tamtych czasów. Pilny uczeń Platona był założycielem "liceum" w Atenach, gdzie kształciło się wielu młodych ówczesnych filozofów. Jednym z nich był Teofrast z Eresos, który uważany jest za prekursora botaniki. Opisał on wiele gatunków, pokusił się także o wstępną analizę rozmnażania roślin. Ponadto zajmował się także metodami badań przyrodniczych i ich udoskonalaniem, także medycyną i meteorologią. Średniowiecze było czasem, kiedy nauka, także nauki przyrodnicze rozwijały się pod czujnym okiem kościoła i był to okres spowolnionego rozwoju, dopiero w renesansie biologia jako jedna z wielu nauk przyrodniczych zaczęła się rozwijać nieco intensywniej, także dzięki licznym wynalazkom i odkryciom (druk, wielkie odkrycia geograficzne, pierwsze mikroskopy braci Janssenn), które były siłą napędową. Sama nazwa "biologia" (bios - greckiego oznacza życie, logos - naukę) wprowadzona została przez dwóch uczonych Jeana, Baptista Lamarck'a i Gottfrieda Reinholda Treviranus'a w XVIII wieku. Lamarck był pierwszym zwolennikiem późniejszej darwinowskiej teorii ewolucji, uważał mianowicie, że bardziej złożone formy organizmów pochodzą od tych mniej złożonych, prymitywnych i powstały na drodze ewolucji, cały czas podlegając udoskonalaniu. W XVII wieku kolejne udoskonalenia mikroskopu przez Leeuwenhoek'a pozwoliły na jego szerokie zastosowanie w badaniach biologicznych i obserwacje komórek. W wieku XIX powszechnie zaakceptowana została teoria budowy komórkowej zarówno roślin jak i zwierząt. Był to niewątpliwie przełomowy moment dla nauk biologicznych, ujednolicając z pozoru dwa różne światy. Oprócz taksonomii i opisywania nowych gatunków w polu zainteresowań biologii znalazło się funkcjonowanie organizmów żywych, dzięki czemu szybciej zaczęła rozwijać się fizjologia. Także liczne podróże przyrodnicze dookoła świata miały wpływ na naukę, zwłaszcza na biogeografię i taksonomię. Opisano niezliczoną ilość nowych gatunków, a także poznano zasięgi i rozmieszczenie roślin (fitogeografia) i zwierząt (zoogeografia).

Koniec wieku XIX i wiek XX przyniosły niesamowity skok w rozwoju nauki, zwłaszcza dzięki niezliczonym nowym wynalazkom, umożliwiającym udoskonalanie metod badawczych. Dotyczyło to nie tylko nauk biologicznych, ale wszystkich nauk przyrodniczych, które mają na siebie bezpośredni wpływ np. fizyka, chemia, geologia, matematyka, statystyka, czy postępująca w zaskakująco szybkim tempie komputeryzacja i rozwój elektroniki. To właśnie nowe zdobycze techniki umożliwiły dojrzeniu tego, czego wcześniej nie udało się zobaczyć. Mikroskopy elektronowe, skaningowe pozwoliły na dokładne zbadanie struktur komórkowych.

Nauki biologiczne można podzielić według różnych kryteriów. Biologię podzielić możemy ze względu na obiekt badań na:

1. Mikrobiologię

2. Botanikę

3. Zoologię

4. Antropologię

Opisem gatunków, poszczególnych organizmów i ich cech zewnętrznych zajmuje się morfologia, wewnętrznych, niewidzialnych gołym okiem, anatomia, natomiast procesy, jakie w nich zachodzą, jak funkcjonują, poszczególne organy opisuje fizjologia.

Mikrobiologia, to nauka zajmująca się mikroorganizmami i wszelkimi przejawami ich bytowania. Do mikroorganizmów zaliczamy wirusy, bakterie, także grzyby i niektórych przedstawicieli Protista. W zależności od kierunku badań nad drobnoustrojami wyróżnić możemy kilka dziedzin mikrobiologii. Najmniej szczegółową z nich jest mikrobiologia ogólna, która zajmuje się podstawowymi zagadnieniami związanymi z życiem i funkcjonowaniem mikroorganizmów. Mikrobiologia szczegółowa zajmuje się badaniem poszczególnych grup organizmów i ich taksonomią. W zależności od dziedziny życia, w jakiej badania nad mikroorganizmami są wykorzystywane możemy wyróżnić także mikrobiologię lekarską, weterynaryjną, glebową, przemysłową, żywności, sanitarną, środowiskową itd. Mikrobiologia lekarska ściśle wiąże się z medycyną; bada powiązania mikroorganizmów z innymi organizmami, głównie człowiekiem i ich wpływ, choroby, jakie wywołują, ich przebieg i leczenie. Mikrobiologia przemysłowa z kolei skupia się na praktycznym wykorzystaniu drobnoustrojów w przemyśle (np. chemicznym, w procesach oczyszczania ścieków itp.). W tym przypadku ściśle wiąże się ona z biotechnologią.

Botanika to dziedzina biologii zajmująca się królestwem roślin. Zajmuje się wszystkimi zagadnieniami dotyczącymi roślin i wyróżnić można wiele działów, m. in. taksonomia, morfologia, fizjologia, genetyka, ekologia, ewolucja w świecie roślin, fitosocjologia, fitogeografia, czy paleobotanika. Taksonomia zajmuje się usystematyzowaniem poszczególnych grup roślin, podzieleniem ich w taksony wyższej rangi. Morfologia zajmuje się budową zewnętrzną roślin, każdego z organów. Fizjologia zajmuje się wszelkimi procesami życiowymi roślin (oddychanie, przewodzenie, ruchy itp.), fitosocjologia, wzajemnymi zależnościami między poszczególnymi zbiorowiskami roślinnymi a środowiskiem, fitogeografia rozmieszczeniem roślin na kuli ziemskiej i zasięgami ewolucja, skomplikowanymi w świecie roślinnym procesami powstawania nowych gatunków, zmiennością, krzyżowaniem itp. I wreszcie paleobotanika, która zajmuje się wymarłymi już gatunkami roślin i ich występowaniem w czasie geologicznym.

Zoologia to część biologii zajmująca się królestwem zwierząt, czyli organizmami zdolnymi do aktywnego ruchu i odżywiającymi się cudzożywnie, z wyjątkiem mikroorganizmów, którymi zajmuje się mikrobiologia. Podobnie jak botanika również w zoologii wyodrębniono kilka podjednostek, zajmujących się bardziej szczegółowymi dziedzinami zoologii. Są to nauki, które zajmują się wybranymi grupami zwierząt np. protozoologia, entomologia, ornitologia, ichtiologia itp. Nauki zajmujące się funkcjonowaniem organizmów zwierzęcych i ich budową tj. morfologia, anatomia (w tym cytologia, histologia), fizjologia, embriologia, czy bardziej szczegółowe gałęzie zajmujące się jedynie wybranymi układami i ich funkcjonowaniem jak: endokrynologia (zajmująca się układem wydzielania wewnętrznego), neurofizjologia (funkcjonowaniem układu nerwowego) itd. Do nauk zoologicznych zaliczamy również zoogeografię, zajmującą się rozmieszczeniem gatunków zwierząt na ziemi, a także taksonomię, która porządkuje i organizuje całe królestwo zwierząt w mniejsze taksony. Biorąc pod uwagę czas geologiczny i występowanie różnych gatunków zwierząt na przestrzeni dziejów wyodrębniona została oddzielna nauka - paleozoologia.

Antropologia natomiast to wąska dziedzina biologii, która poświęcona jest pogłębianiu wiedzy o człowieku jako gatunku, jego zróżnicowaniu, pochodzeniu i zachowaniu. Również w antropologii wyodrębniono szereg podziałów, które zajmują się bardziej wyspecjalizowanymi zagadnieniami. Zaliczają się do nich między innymi: antropologia ogólna, kulturowa, religii, społeczna itd.

Morfologia z kolei nie jest wyspecjalizowana w opisywaniu poszczególnych grup roślin czy zwierząt. Jest to bardzo ogólne pojęcie, a nauka skupia się na opisywaniu cech zewnętrznych organizmów, wykazywaniu podobieństw i różnic pomiędzy nimi. W zależności, co jest obiektem badań możemy wyróżnić morfologię zwierząt jak i roślin. Anatomia skupia się natomiast na analizowaniu cech wewnętrznych organizmów, organów, a także komórek i tkanek, posługując się metodami mikroskopowymi. Tu także wyróżniamy anatomię człowieka, zwierząt i roślin. Z innych dziedzin anatomii na uwagę zasługują anatomia porównawcza, prawidłowa, patologiczna, systematyczna.

Fizjologia idzie o krok dalej. W tym przypadku niezbędna jest doskonała znajomość anatomii i morfologii, ponieważ bardzo często funkcje pełnione przez dany narząd są ściśle związane z ich budową. Fizjologia zajmuje się badaniem czynności życiowych organizmów oraz ich mechanizmów. Wiąże się także z biochemią i dotyczy całych organizmów, poszczególnych narządów, czy układów. Fizjologię dzielimy najczęściej na dwa główne działy, jakimi są: fizjologia zwierząt i roślin, ale wyodrębnić można jeszcze wiele innych, bardziej szczegółowych, m.in. fizjologię człowieka, fizjologię poszczególnych układów i narządów (neurofizjologia, cytofizjologia, patofizjologia itp.). Fizjologia człowieka może być traktowana jako oddzielna nauka, ale jest także częścią medycyny. Fizjologia jest obszerną dziedziną, a w jej skład wchodzi między innymi endokrynologia. Nauka zajmująca się układem wydzielania wewnętrznego. Przedmiotem badań endokrynologii są zarówno gruczoły wydzielania wewnętrznego, ich funkcjonowanie, a także hormony, ich budowa i funkcje biologiczne, mechanizmy ich działania, także nieprawidłowości w działaniu i ich wpływ na cały organizm. Endokrynologia jest nauką, która bardzo szybko rozwija się w ostatnich latach, zwłaszcza dzięki nowym metodom biochemicznym, umożliwiającym dokładną analizę hormonów jako związków chemicznych, biologicznie czynnych. Jednymi z prekursorów współczesnej endokrynologii byli Karl Adolf von Basedow i Robert James Graves, którzy w połowie XIX wieku zidentyfikowali i opisali zespół chorobowy, nazwany później od ich nazwiska chorobą Gravesa-Basedowa, a który dotyczył zaburzeń w produkcji i wydzielaniu hormonów tarczycy. Polskimi pionierami w endokrynologii byli N. Cybulski i W. Szymoniwicz, którym to udało się wyodrębnić z nadnerczy substancję, która miała charakter pobudzający, a obecnie znana jest jako adrenalina. Jako, że hormony mają olbrzymi wpływ na działanie całego organizmu, endokrynologia wiąże się ściśle z innymi naukami, m. in. z immunologią, biochemią, neurofizjologią.

Rozwój nauk biologicznych w XX wieku wiązał się przede wszystkim z ogromnym postępem techniki, a co za tym idzie udoskonalaniem metod badawczych i niezbędnych do tego urządzeń tj. jak różnego rodzaju mikroskopy: elektronowy, skaningowy, sił atomowych, rozpowszechnienie immunocytochemicznych metod barwienia komórek, w celu ich identyfikacji, szybki rozwój inżynierii genetycznej. Duże znaczenia miało i wciąż ma zastosowanie izotopów promieniotwórczych, które znacznie ułatwiły obserwacje różnych procesów zachodzących w organizmie. Coraz dokładniejsze metody pozwoliły na wniknięcie w najdrobniejsze struktury organizmów, a nawet pojedynczych komórek i poznanie mechanizmów ich funkcjonowania, co wiązało się także z osiągnięciami biochemii. Obecnie biologia molekularna, biochemia i inżynieria genetyczna są dziedzinami biologii, które rozwijają się najprężniej. Możliwości, jakie stanęły przed naukowcami dopiero w niedawnej przeszłości spowodowały, że dotarli oni do samych podstaw procesów zachodzących w żywych organizmach, a są nimi poszczególne związki chemiczne, ponieważ niekiedy jedno wiązanie chemiczne, czy atom zmienia funkcje całego związku chemicznego. Ważnym osiągnięciem w badaniach łączących chemię i biologię były badania Paula Berga, Fredericka Sangera i Waltera Gilberta, którzy to otrzymali w 1980 roku nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za swoje prace nad kwasami nukleinowymi, a zwłaszcza nad DNA i poznawaniem jego struktury. Nie mniejsze zasługi w rozwoju biologii molekularnej mieli Erwin Neher i Bert Sakmann, niemieccy naukowcy, którzy w 1991 roku otrzymali nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za stworzenie skomplikowanej i precyzyjnej aparatury do pomiaru przepływu jonów w kanałach jonowych, a także za badania nad mechanizmem działania pojedynczego kanału jonowego w błonie komórkowej i komunikacji pomiędzy komórkami. Aparatura ta znalazła szerokie zastosowanie w laboratoriach badawczych, stosowana do celów stricte poznawczych, naukowych jak i w medycynie. Zastosowanie takich odkryć nie ogranicza się tylko do medycyny, czy biologii, ale także często spotyka się je w rolnictwie, hodowli, a nawet w przemyśle.

Jedną z dziedzin, która zaczęła się bardzo szybko rozwijać od połowy XX wieku była genetyka. Przełom miał miejsce wraz z zaprezentowaniem budowy kwasu DNA przez Watsona i Cricka. Ale historia genetyki nie zaczęła się bynajmniej w XX wieku, sięga ona, bowiem XIX wieku, kiedy pierwsze badania nad dziedzicznością prowadził Grzegorz Mendel. Jest on autorem podstawowych praw dziedziczności, które są aktualne do dzisiejszych czasów. Mimo tak dużych zasług dla genetyki w swoim czasie Mendel nie został doceniony. Dopiero w 1900 roku prawa te zostały po raz kolejny przeanalizowane przez trzech pracujących niezależnie naukowców: Corrensa, Tschermaka i de Vriesa. Po Mendlu naukowcem, który przyczynił się do rozwoju genetyki był Tomasz Mendel, twórca chromosomowej teorii dziedziczności. Jako pierwszy zasugerował on i udowodnił (lata 30 XX wieku), że poszczególne geny znajdują się na chromosomach, czyli białkowych strukturach i wszystkie geny znajdujące się na jednym chromosomie dziedziczą się razem. Pod koniec lat 50 przełomowym odkryciem było wspomniane potwierdzenie budowy kwasu DNA przez Watsona i Cricka. W międzyczasie miało miejsce wiele odkryć dotyczących budowy genów i dziedziczenia, a jednym z ważniejszych było odkrycie genów złożonych (mozaikowych) w 1977 przez Robertsa i Skarpa. Niewątpliwie ogromnym osiągnięciem zwłaszcza dla współczesnej biotechnologii i inżynierii genetycznej było opracowanie przez Mullisa metody namnażanie pojedynczych, wybranych fragmentów DNA (łańcuchowa reakcja polimerazy - PCR), za co w 1993 roku dostał on wspólnie z Michaelem Smith'em nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Obecnie metoda ta jest powszechnie stosowana w wielu laboratoriach, także do produkcji leków w hodowlach in vitro (m.in. insuliny, czy też innych hormonów). Naukowcy zmierzają także do wprowadzenia terapii genowej, która polegać ma na zastępowaniu nieprawidłowego fragmentu DNA (kodującego np. niepożądaną cechę) genem/genami zdrowymi. Wiąże się z tym nadzieje na wyleczenie wielu niebezpiecznych chorób o podłożu genetycznym. Mimo wielkich nadziei metody te budzą wiele wątpliwości i zastrzeżeń natury moralno-etycznej, zwłaszcza, że są to badania na żywych komórkach, nie koniecznie bakteryjnych, ale także pochodzących z ludzkiego organizmu, a także nie można przewidzieć efektów takich eksperymentów. Dlatego też eksperymenty genetyczne prowadzone są z niebywałą ostrożnością i pod nadzorem wielu instytucji, a niektóre zostały zupełnie zaniechane.

Rozwój biologii w obecnych czasach ściśle związany jest z zapotrzebowaniem i warunkami życia. Oprócz medycyny, gdzie wykorzystywana jest genetyka i biologia molekularna bardzo ważną dziedzinę stanowi botanika i wszystkie jej aspekty, zwłaszcza w dobie niedożywienia i intensyfikacji rolnictwa, właśnie w celu zwiększenia produkcji żywności, które konieczne jest przy wciąż wzrastającej liczbie ludności. Ekologia roślin pozwala zapobiegać klęskom rolniczym spowodowanym np. pojawieniem się szkodników. Znajomość ekologii szkodników pozwala np. na ich tępienie naturalnymi sposobami, wykorzystując ich naturalnych wrogów. Ponadto nowe metody stosowane w ochronie środowiska pozwalają na naturalne pozbywanie się odpadów, naturalne oczyszczanie wód itp. Także poszukiwania nowych, alternatywnych źródeł energii zmusiły naukowców do poszukiwania ich drogami biologicznymi (naturalne źródła energii).

Z biegiem lat i wieków rozwoju nauk biologicznych, w tym medycyny najważniejszym osiągnięciem dla człowieka było znaczne przedłużenie życia i opanowanie wielu chorób, które jeszcze na początku XX wieku były nieuleczalne, głównie z powodu nieznajomości antybiotyków. Wraz z przedłużeniem wieku pojawiły się jednak inne problemy, mianowicie choroby i przypadłości wieku starczego, co postawiło nowe wyzwania przed medycyną i opieką socjalną. Poza wspaniałymi osiągnięciami biologii, pomagającymi rozwiązać wiele problemów pojawiło się także w ostatnim czasie wiele nowych, nieznanych dotąd zagrożeń dla środowiska, a co za tym idzie dla zdrowia i życia człowieka, który jest jego integralną częścią. Chorobami cywilizacyjnymi, z którymi przyszło nam się teraz zmagać to przede wszystkim choroby układu krążenia, a także wszelkiego rodzaju nowotwory oraz wirus HIV, na którego naukowcy wciąż nie znaleźli broni, dlatego stanowi olbrzymie zagrożenie, które bardzo trudno jest kontrolować. Prawdopodobnie nie bez znaczenia pozostaje tutaj negatywny wpływ zdegradowanego przez człowieka środowiska, które wpływa osłabiająco na organizm ludzki. Także paradoksalnie szybki rozwój medycyny przyczynia się do osłabienia populacji, która staje się bardziej podatna na wszystkie choroby i drobnoustroje, które także podlegają ewolucji, mutując i uodparniając się na środki je zwalczające. Dzieje się tak, ponieważ obecnie jesteśmy podtrzymywać przy życiu nawet najsłabsze jednostki, które jeszcze 100 lat temu nie miały by szansy przeżyć; w ten sposób w populacji rozprzestrzeniają się "słabe" geny, odpowiedzialne za podatność na choroby, kumulują się i ujawniają coraz częściej. Jednak to jak będzie wyglądało życie na Ziemi i gatunek ludzki zależy od wyniku wyścigu pomiędzy naukowcami próbującymi opanować nowe zagrożenia a zmianami, jakie zachodzą w bardzo szybkim tempie.

Życie na Ziemi, jego przejawy i problemy naszej planety to jedno, ale rozważając tematykę rozwoju biologii nie można pominąć coraz większego zainteresowania wśród naukowców życiem poza naszą planetą. Nauki zajmujące się badaniem kosmosu pod kątem poszukiwania życia, czy chociażby warunków, które mogłyby być odpowiednie do wyewoluowania nawet prostych organizmów żywych to m. in. kosmobiologia, zwana inaczej astrobiologią, czy egzobiologią. Jest to nauka, która powstała w wyniku połączenia kosmologii i biologii, a w zasadzie części pól zainteresowań. Badania takie skupiają się głównie na analizie obrazów przedstawiających planety, czy gwiazdy, głównie ze względu na olbrzymie koszty i niewiele jeszcze odpowiednich metod pozyskiwania bezpośrednich próbek gruntu, czy gazów z przestrzeni kosmicznej, które i tak stanowią olbrzymie wyzwanie. Z dotychczasowych badań wynika, że najbardziej prawdopodobne jest, iż życie mogło istnieć lub mogłoby istnieć po niewielkim ogrzaniu planety na Marsie. Dlatego też jak na razie badania kosmosu skupiają się w tamtym rejonie naszego układu słonecznego, mimo, że wszechświat jest olbrzymim polem badań. Najpopularniejsze w badaniach kosmosu są badania oparte na analizie satelitarnej. Obrazy uzyskane w ten sposób są później analizowane na Ziemi. Ale sztuczne satelity nie są wykorzystywane jedynie do badania kosmosu. Okazały się także bardzo przydatne także na Ziemi. Możliwość uzyskania zdjęć o doskonałej rozdzielczości i niewiarygodnie dokładnych pozwoliła wykorzystywać je nie tylko w celach militarnych, ale także naukowych. Obserwacja pożarów, czy innego rodzaju klęsk żywiołowych, analiza meteorologiczna pozwalają lepiej zapobiegać oraz opanowywać zniszczenia, jakie mogą one wywoływać, przez co ratować życie ludzkie poprzez wcześniejszą ewakuację itp. Zdjęcia takie stosuje się także do oceny stanu drzewostanu, ewentualnych chorób, czy pojawienia się szkodników na polach uprawnych oraz w lasach. Zmiany czy zaburzenia w wodach oceanów (rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń, zakwity glonowe) i wód śródlądowych.

Biologia w ciągu ostatnich dziesięcioleci, dzięki licznym nowym odkryciom, mającym niebagatelne znaczenie dla człowieka i życia na Ziemi zyskała i nadal zyskuje na popularności, a postęp w badaniach z roku na rok jest coraz szybszy. Wystarczy przytoczyć tu przykład klonowania i hodowli komórek macierzystych in vitro.

Wszystkie te odkrycia oprócz olbrzymich korzyści dla nauki i medycyny przynoszą także liczne obawy, iż tempo rozwoju w połączeniu z kierunkiem nauki mogą zagrozić nam samym zagrażając życiu na naszej planecie. Miejmy nadzieje, że naukowcy znajdą odpowiednią drogę i niepożądane efekty odkryć nie będą nam bezpośrednio zagrażać, bo, że każde odkrycie ma dwie strony, dobrą i złą jest sprawą oczywistą i tylko od nas samych zależy jak będziemy korzystać z wynalazków i odkryć dzisiejszej i przyszłej nauki.