Η βιολογική επιστήμη είναι ένα τεράστιο πεδίο που περιλαμβάνει έρευνα στη βοτανική, τη ζωολογία, την επιστήμη του περιβάλλοντος, τη μικροβιολογία, την οικολογία και πολλούς άλλους κλάδους που ασχολούνται με τη φύση και τον ζωντανό κόσμο. Ένας βιολόγος επιστήμονας συνήθως ειδικεύεται σε έναν συγκεκριμένο τομέα, διεξάγοντας εκτεταμένη έρευνα για να μάθει περισσότερα για τα κύτταρα και τους οργανισμούς, να αναπτύξει φάρμακα και εμβόλια, να προωθήσει πολιτικές δημόσιας υγείας ή να προστατεύσει το περιβάλλον. Οι επαγγελματίες συνήθως κατέχουν προηγμένα πτυχία και εργάζονται σε ιδιωτικά ερευνητικά εργαστήρια, πανεπιστήμια, εταιρείες βιοτεχνολογίας, κυβερνητικές υπηρεσίες, νοσοκομεία ή μη κερδοσκοπικούς περιβαλλοντικούς οργανισμούς.
Ένας βιολόγος επιστήμονας μπορεί να διεξάγει εργαστηριακή έρευνα, κλινικές μελέτες, έρευνες πεδίου ή και τα τρία για να ανακαλύψει τις ιδιότητες της φύσης και των οργανισμών. Οι εργαστηριακοί επιστήμονες συνήθως χρησιμοποιούν εξαιρετικά εξειδικευμένο εξοπλισμό για την ανάλυση μικροοργανισμών και δειγμάτων ζωντανών ιστών. Οι επαγγελματίες προσπαθούν να κατανοήσουν τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων προκειμένου να προωθήσουν την επιστημονική γνώση και να αναπτύξουν νέα προϊόντα και φάρμακα. Πολλοί ειδικοί ασχολούνται με τη γενετική έρευνα, όπου μελετούν τα χαρακτηριστικά του DNA και τις ενδοκυτταρικές δομές για να μάθουν πώς τα κύτταρα αναπαράγονται, συνδυάζονται και χρησιμοποιούν πρωτεΐνες για να σχηματίσουν ζωντανά πλάσματα.
Οι κλινικές μελέτες που περιλαμβάνουν φυτά, ζώα και ανθρώπους είναι απαραίτητες για την κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων και συμπεριφορών μεγάλων οργανισμών. Ένας βιολόγος επιστήμονας μπορεί να επιθυμεί να διερευνήσει τις φυσιολογικές επιδράσεις ενός πειραματικού φαρμάκου ή να μάθει γιατί προκύπτουν νευρολογικά προβλήματα σε ορισμένα άτομα. Συνήθως συνεργάζεται με μια ομάδα άλλων ερευνητών για να σχεδιάσει δοκιμές, να αναλύσει τα ευρήματα και να γράψει επιστημονικές εργασίες για τα αποτελέσματα.
Ένας επιστήμονας που διεξάγει έρευνα πεδίου μπορεί να αφιερώσει ώρες, ημέρες ή ακόμη και εβδομάδες ερευνώντας μια περιοχή και συλλέγοντας δείγματα για μεταγενέστερη ανάλυση σε εργαστήριο. Πολλοί επιστήμονες του τομέα εργάζονται για κυβερνητικές υπηρεσίες και εταιρείες προστασίας του περιβάλλοντος, όπου μελετούν οικοσυστήματα, προσδιορίζουν τα επίπεδα ρύπανσης και αναπτύσσουν στρατηγικές για τη βελτίωση των συνθηκών. Πολλοί επαγγελματίες δίνουν διαλέξεις σχετικά με τη σημασία της βιωσιμότητας και της προστασίας του περιβάλλοντος, ενώ κάποιοι επιστήμονες συμμετέχουν ενεργά σε προσπάθειες καθαρισμού και εκστρατείες ευαισθητοποίησης. Είναι σύνηθες φαινόμενο ένας βιολόγος επιστήμονας να εμπλέκεται με την ανάπτυξη της κοινότητας και τις πολιτικές εκστρατείες, προκειμένου να παρέχει πληροφορίες εμπειρογνωμόνων σχετικά με την περιβαλλοντική πολιτική.
Ένα άτομο που θέλει να γίνει βιολόγος επιστήμονας καλείται συνήθως να αποκτήσει τουλάχιστον πτυχίο από διαπιστευμένο τετραετές κολέγιο ή πανεπιστήμιο. Πολλοί επιστήμονες, ειδικά εκείνοι που επιθυμούν να διεξάγουν ανεξάρτητη έρευνα, ακολουθούν μεταπτυχιακά ή διδακτορικά διπλώματα στις ειδικότητές τους. Με την αποφοίτησή τους, οι περισσότεροι βιολόγοι εργάζονται ως ασκούμενοι ή συνεργάτες σε πανεπιστήμιο ή ιδιωτικό ίδρυμα για να αποκτήσουν εμπειρία από πρώτο χέρι υπό την επίβλεψη καταξιωμένων επαγγελματιών. Σε άτομα που δείχνουν υποσχέσεις στον τομέα, διεξάγουν σημαντική έρευνα και δημοσιεύουν σημαντικές εργασίες, τους δίνεται γενικά η ευκαιρία να γίνουν κορυφαίοι ερευνητές, σχεδιάζοντας και πραγματοποιώντας τα δικά τους έργα.