Kuantum biyolojisi, kuantum mekaniğinin ve teorik kimyanın biyolojik nesnelere ve problemlere uygulamalarının incelenmesidir. Birçok biyolojik süreç, enerjinin kimyasal dönüşümler için kullanılabilen biçimlere dönüştürülmesini içerir ve doğası gereği kuantum mekaniktir. Bu tür süreçler, kimyasal reaksiyonları, ışık emilimini, uyarılmış elektronik durumların oluşumunu, uyarma enerjisinin aktarımını ve fotosentezi, koku almayı ve hücresel solunum gibi kimyasal süreçlerde elektron ve protonların (hidrojen iyonları) aktarımını içerir.[1]
Kuantum biyolojisi, biyolojik etkileşimleri kuantum mekaniksel etkiler ışığında modellemek için hesaplamaları kullanabilir.[2] Kuantum biyolojisi, biyolojik süreci temel fiziğe indirgeyerek açıklanabilen önemli kuantum fenomenlerinin[3] etkisiyle ilgilenir, ancak bu etkilerin incelenmesi zor ve spekülatif olabilir.[4]