Biochimia și biofizica sunt discipline din domeniul științei care se referă la studiul organismelor. Mai exact, biochimia și biofizica studiază structura biologică și sistemele ființelor vii, atât mari cât și mici. Fiecare organism este compus dintr-un număr de părți diferite, cu propria sa funcție și formă organizatorică. Cel mai notabil este faptul că biochimia și biofizica se referă la fiecare ființă vie de pe planetă.
Biochimia în sine se concentrează foarte mult pe procesele chimice din organism. Știința se ocupă de componentele celulare și biomolecule, inclusiv carbohidrați, lipide, acizi nucleici și proteine. Fiecare dintre aceste molecule din interiorul celulei sunt complexe și prezintă atât forme mari, numite polimeri, cât și subunități, cunoscute sub numele de monomeri. Știința studiază reacțiile chimice prezente în celulă și modul în care biomoleculele interacționează. Unul dintre cele mai notabile exemple sunt reacțiile catalizate de enzime, procesul de creștere a activității în interiorul celulei.
Biofizica se ocupă cu o varietate de alte interacțiuni din lumea vie. Utilizează diferitele teorii ale științei fizice în sistemele biologice de la scară moleculară mică, până la întregul organism și ecosistem. Obiectivul principal al științei este de a aborda preocupările legate de problemele biologice într-un mod cantitativ. Biofizica se concentrează pe interacțiunile sistemelor celulare, cum ar fi cea a ADN-ului și ARN-ului, precum și a ceea ce înseamnă reglementarea acelor interacțiuni. Exemple de domenii din biofizică sunt agrofizica, bioingineria, nanotehnologia și biologia generală.
Biochimia și biofizica folosesc o varietate de instrumente diferite pentru a efectua cercetările necesare în aceste domenii. Tehnicile de imagistică fluorescente le permit oamenilor de știință să lumineze diferitele caracteristici ale organismelor și să identifice mai ușor funcțiile. Microscoapele electronice concentrează particulele de electroni într-un organism pentru a crea o imagine mărită. Cristalografia cu raze X analizează legăturile chimice prin focalizarea unei raze X asupra structurilor cristaline din molecule. Spectroscopia RMN folosește rezonanța magnetică concentrată pe nucleul unui atom. Microscoapele cu forță atomică sunt adesea folosite și. Aceste aparate permit unui om de știință să vadă unele dintre cele mai mici obiecte din celulă.
Pe lângă simpla vizualizare pentru a studia organismele, biochimiștii și biofizicienii manipulează direct procesele și sistemele elementelor biologice. Un instrument folosit pentru a efectua aceste experimente este o pensetă optică, care folosește un laser pentru a exercita forță asupra unor părți mici ale unui organism. Schimbând caracteristicile naturale ale unui organism sau ale mediului, ei sunt capabili să propună teorii și să afișeze rezultate. Acest lucru a crescut ramificațiile asupra tuturor entităților biologice datorită faptului că toate ființele vii descind dintr-un ascendent comun. În acest fel, biochimia și biofizica pot lega cercetarea de la un organism la altul.