用生物晶片製造的計算機就是生物計算機。所謂生物晶片就是指用蛋白質分子作元件製造成的積體電路，因此也有人稱生物計算機為蛋白質計算機、下一代計算機。生物計算機的外部用一種非常薄的玻璃膜製成，內裝精巧的晶格，晶格里安放生物晶片。由生物晶片組成的生物整合塊完成計算機主體工作。這種計算機有著廣闊的發展前景，因為它有很多優點：第一、體積小。1平方毫米晶片可容納數億個電路，晶片密集度可達到每平方釐米1015～1016個，生物計算機的體積可縮小至現在計算機的103～105分之一。第二、儲存容量大。生物計算機一個儲存點只有一個分子大小，所以生物計算機的儲存容量可達到普通計算機的10億倍。第三、運算速度快。科學家估計，蛋白質積體電路大小是矽片積體電路的千分之一，甚至達到十萬分之一，而運算一次只需要10-11秒，僅為目前積體電路的運算時間的萬分之一。生物計算機運算比現在計算機快多了。生物計算機元件的密度比人腦神經細胞的密度高100萬倍。第四、散熱快。生物晶片中傳遞資訊時，由於受到的阻抗低，耗能低，僅相當於一般計算機的十億分之一，所以容易散熱。第五、可靠性高。生物計算機一個重要特點就是具有自我組織自我修復功能，它若與人腦結合起來，聽從人腦指揮，就可以具有更高的效能。生物計算機可以用基因工程方法進行生產製造，成本相當低。二十世紀八十年代初，美國海軍科研實驗室研究工作出現了“生物計算機機熱”。1984年，日本開始研究生物計算機，每年經費高達80億日元，到1985年，把這一研究列為國家重點開發計劃。1987年，英國撥款3000萬英鎊，用於進行生物計算機研究。科學家利用蛋白質製造出“開關裝置”，並且已確定，可以利用細胞色素C、細菌視紫紅質、遺傳基因分子、導電聚合物等蛋白質製造生物晶片。美國科技人員已率先研究出用於生物計算機的分子電路，它由有機物質的分子組成。由分子導線組成的顯微電路，其大小僅為現代計算機電路的千分之一。由於生物計算機有些關鍵技術還存在許多問題沒有解決，因此科學家預測，估計要到2015年左右，生物計算機才能廣泛應用。

生物計算機一般就是指DNA（脫氧核糖核酸）計算機，DNA是生命遺傳物質，生物的千姿百態的差別就是因為DNA內大量的鹼基排列順序不同。DNA計算機的基本原理是利用DNA分子作為晶片，儲存巨量的資料，在某些酶的作用下瞬間完成生物化學反應，從一種基因程式碼轉變為另一種基因程式碼。反應前的基因程式碼可作為輸入資料，反應後的基因程式碼即運算結果。

DNA計算機的特點是：第一，DNA是分子，所以它是分子水平的計算機，因而體積非常小；第二，在相同體積下，它的儲存容量、運算量都異乎尋常地大，例如1立方米的DNA計算機，可儲存1萬億億二進位制位的資料，超過現在全世界所有計算機的儲存容量的總和，它幾天的運算量便相當於計算機面世以來全部計算機的總運算量；第三，耗能少，因為它的工作過程是一種生物化學反應，所以耗能量僅為一般計算機的10億分之一；第四，智慧水平高，因為它具有生物體特點，有生物活性，有自我複製和自我組合的能力；第五，能夠植於生物體內工作。

DNA計算機目前還處於實驗階段，離實現仍有很長距離，因此還談不上實用和普及。