Biokemia ja biofysiikka ovat tieteenaloja, jotka liittyvät organismien tutkimukseen. Biokemia ja biofysiikka tutkivat erityisesti elävien olentojen biologista rakennetta ja järjestelmiä, sekä suuria että pieniä. Jokainen organismi koostuu useista eri osista, joilla on oma tehtävänsä ja organisaatiomuotonsa. Huomattavinta on se, että biokemia ja biofysiikka liittyvät kaikkiin planeetan eläviin olentoihin.
Biokemia itsessään keskittyy voimakkaasti organismien kemiallisiin prosesseihin. Tiede käsittelee solukomponentteja ja biomolekyylejä, mukaan lukien hiilihydraatit, lipidit, nukleiinihapot ja proteiinit. Jokainen näistä solussa olevista molekyyleistä on monimutkainen ja niissä on sekä suuria muotoja, joita kutsutaan polymeereiksi, että alayksiköitä, jotka tunnetaan nimellä monomeerit. Tiede tutkii solussa esiintyviä kemiallisia reaktioita ja biomolekyylien vuorovaikutusta. Yksi merkittävimmistä esimerkeistä ovat entsyymikatalysoidut reaktiot, prosessi aktiivisuuden lisäämiseksi solussa.
Biofysiikka käsittelee monia muita vuorovaikutuksia elävässä maailmassa. Se käyttää biologisten järjestelmien erilaisia fysiikan teorioita pienimolekyylisestä mittakaavasta aina koko organismiin ja ekosysteemiin asti. Tieteen päätavoite on käsitellä biologisiin kysymyksiin liittyviä huolenaiheita määrällisesti. Biofysiikka keskittyy solujärjestelmien, kuten DNA: n ja RNA: n, vuorovaikutukseen sekä siihen, mitä näiden vuorovaikutusten säätely tarkoittaa. Esimerkkejä biofysiikan aloista ovat agrofysiikka, biotekniikka, nanoteknologia ja yleinen biologia.
Biokemia ja biofysiikka käyttävät erilaisia työkaluja tarvittavan tutkimuksen suorittamiseen aloilla. Fluoresoivien kuvantamistekniikoiden avulla tutkijat voivat valaista organismien eri ominaisuuksia ja tunnistaa toiminnot helpommin. Elektronimikroskoopit keskittävät elektronihiukkaset organismiin luodakseen suurennetun kuvan. Röntgenkristallografia analysoi kemialliset sidokset keskittymällä röntgensäteeseen molekyylien kiteisiin rakenteisiin. NMR -spektroskopia käyttää magneettiresonanssia, joka keskittyy atomin ytimeen. Usein käytetään myös atomivoimamikroskooppeja. Näiden koneiden avulla tiedemies voi tarkastella joitain pienimpiä esineitä solussa.
Yksinkertaisen visualisoinnin organismien tutkimiseen lisäksi biokemistit ja biofyysikot manipuloivat myös suoraan biologisten elementtien prosesseja ja järjestelmiä. Yksi työkalu näiden kokeiden suorittamiseen on optinen pinsetti, joka käyttää laseria voiman kohdistamiseen pieniin organismin osiin. Muuttamalla organismin tai ympäristön luonteenpiirteitä he voivat ehdottaa teorioita ja näyttää tuloksia. Tämä on lisännyt vaikutuksia kaikkiin biologisiin olentoihin, koska kaikki elävät olennot polveutuvat yhteisestä syntyperästä. Tällä tavalla biokemia ja biofysiikka voivat yhdistää tutkimuksen organismista toiseen.