生物學與物理學和化學的關係密切

自然科學是研究自然界的物質結構、形態、性質和運動規律的科學，數學、物理學、化學、生物學、天文學和地質學等，屬於自然科學的基礎理論科學範疇。從研究內容看，物理學主要研究物質的機械運動、電磁運動和原子運動等最基本運動形式，化學主要是研究物質的分解與化合等較高階運動形式，生物學則是研究生命活動和延續等物質運動的最高階形式，因此，生物學與物理學和化學的關係極為密切。此外，生命界的發生和發展與宇宙和地球的演變密不可分，所以生物學與地質太空學也有著密切聯絡。

事實上，自然界是一個統一的整體，有關自然的知識具有普遍的適用性，如原子和分子。尤其是某些概念和原理在學科間互相應用的現象隨處出現，如系統與反饋、物質與能量、空間與時間、結構與功能、動態與平衡等概念。僅以物質與能量這個概念而言，無論是原子、分子、細胞、生物體乃至生態系統，都是自然界存在的不同的物質運動形式，物質的機械運動、電磁運動和原子運動分別以機械能、電能和核能為動力，物質的分解反應和化合反應以其化學能的轉換為動力，生命物質的新陳代謝活動則是以ATP提供的能量為動力。在任何一個非生命物質系統或生命物質系統中，能量總是伴隨著物質變化而轉換，但是，不論能量形式發生怎樣的轉換，其系統內的能量總和始終保持不變，這就是能量守恆定律。不同學科間存在的這種科學概念和原理的統一性表明，這些學科的科學思想和方法具有一致性，即用唯物辯證的自然觀作指導來觀察和研究自然。

正因為自然科學各個學科的科學思想和方法是一致的，所以，生物學家與物理學家和化學家思考問題的方式和進行科學探究的過程也是統一的。例如，他們把未知的具體問題作為探索科學奧秘的重要物件，將觀察和實驗作為科學探究的基本方法，許多有效的工具也在不同學科中共同使用等。在科學探索的過程中，他們十分尊重事實、注重證據和關注價值因素，把研究成果的社會應用置於科學探索的過程中。他們透過觀察發現和提出問題；根據已有的學識和經驗，經過深思熟慮而作出假設；透過查閱各種資訊資料，對假設的邏輯含義進行推斷；精心設計調研或實驗方案，找出和控制可變因素；反覆實驗並收集、分析和解讀資料，運用邏輯和證據作出答案或解釋；利用各種圖表等建立模型，用於交流得出的科學結論，並對不同的觀點或批評意見作出反應，等等。

此外，在自然科學領域中，不同學科知識相互滲透的現象極為普遍。僅以人體生理學基礎知識而言，許多生理現象或本質是用物理學知識加以解釋的。例如，用流體力學的壓強解釋血壓的生成及影響因素，用熱的傳導、對流和輻射解釋面板調節體溫的散熱方式，用滲透和彌散解釋水和膽固醇等的吸收，用擴散解釋肺換氣和組織換氣，用凸透鏡的成像原理解釋眼球的折光成像，用動作電位解釋神經傳導等。同樣，細胞內發生的一系列高度有序的化學反應是用化學知識解釋的。例如，用糖類、蛋白質和脂類化學知識闡述糖代謝、蛋白質代謝和脂肪代謝，用酶學知識闡述細胞代謝的特徵，用核酸化學闡明遺傳資訊的編制、傳遞和表達，用ATP與ADP相互轉化的反應機制解釋生命活動的能源供應。總之，生物學與物理學和化學有著極為密切的關係。