Naučnici su odavno primijetili ekstremnu raznolikost našeg svijeta i stoga su počeli proučavati manifestacije, porijeklo i distribuciju svih oblika života na Zemlji. Nauka koja proučava sve žive organizme, njihove funkcije, strukturu i njihovu klasifikaciju naziva se biologija. Osim toga, ona istražuje odnos živog svijeta i neživog.
Izrazita svojstva koja posjeduju samo živi organizmi su: visok stepen i složenost njihove organizacije; svaki dio ima svoje značenje i određene funkcije; sposobnost korištenja, izdvajanja i transformacije energije okoliša za svoj život; sposobnost reagovanja na vanjske podražaje i promjene okoline. Takođe su dobro prilagođeni svom staništu (razvijene su adaptivne osobine); mogu se samoreproducirati (reproducirati), imaju nasljeđe i sklonost varijabilnosti. Osim toga, karakteriziraju ih evolucijski procesi, kao rezultat kojih je nastala takva raznolikost živih bića.
Postoji nekoliko nivoa organizacije života koji su međusobno složeno podređeni. Najniži korak jelinija koja razdvaja žive organizme od neživih i predstavlja molekularnu strukturu. Zatim dolazi ćelijski nivo, na kojem su ćelije i glavne strukturne karakteristike iste za sve. Složeniji organo-tkivni nivo odnosi se samo na višećelijske organizme, kod kojih su se dijelovi tijela formirani od ćelija već dovoljno razvili. Sljedeći korak je holistički organizam, koliko god različita stvorenja ovdje imaju jednu zajedničku stvar - svi su sastavljeni od ćelija.
Dalje, sva raznolikost života se klasifikuje prema drugom principu. U biologiji postoji čak i cijeli dio koji se zove sistematika, u kojem opisuju i grupišu sva stvorenja. Dakle, sistematika živih organizama dijeli ih prema obliku života na nećelijske (virusi) i ćelijske. Potonje se dalje dijele na: jednostavne i složene bakterije, biljke, životinje i gljive. Da bi se svi ovi objekti sistematizirali, potrebno ih je identifikovati, a za to se koriste brojne karakteristike koje uključuju: morfološke, biohemijske, fiziološke i druge karakteristike.
Velika pažnja u biologiji se poklanja proučavanju strukture živih bića. Sadrže mnogo hemijskih komponenti koje formiraju organska i neorganska jedinjenja. Hemijski elementi u ćelijama živih organizama sadrže atome ugljika, koji su obilježje života. Generalno, od svih organskih jedinjenja, samo nekoliko klasaneophodni su za razvoj. To uključuje nukleinske kiseline, proteine, lipide i ugljikohidrate. Živi organizmi mogu da sadrže do 70 komponenti periodnog sistema Mendeljejeva u svojim ćelijama, ali samo 24 su stalno uključene u njihov sastav (fosfor, kalijum, sumpor, kalcijum, gvožđe, magnezijum, cink, aluminijum, jod, itd.)
