La biologia de sistemes és una branca de les ciències naturals que es centra en l'estudi sistemàtic de les interaccions complexes en els sistemes biològics.[1]
A diferència dels mètodes clàssics d'estudi usats en la biologia tradicional, la biologia de sistemes empra fonamentalment la modelització. Aquestes tècniques sorgeixen fonamentalment de l'ús de models matemàtics que descriuen el comportament del sistema en estudi. Els models permeten predir el comportament del procés com un sistema dinàmic, generalment tractat com una xarxa complexa, i comparar-lo amb les observacions experimentals.[2][3]
Per la seva pròpia naturalesa, la biologia de sistemes és inherentment una àrea interdisciplinària. Solen trobar-se, a més de biòlegs i bioquímics, professionals i especialistes en matemàtiques, física, enginyeria de control i teoria de sistemes.[4]