الفيزياء الأحيائية حقل من علم الأحياء، يستعمل الأدوات والطرق الفيزيائية لدراسة عمليات الحياة. تتضمن هذه الأدوات: الفحص بالمجهر الإلكتروني، وحيود الأشعة السينية، والتنظير الطيفي بالرنين المغنطيسي، والرحلان الكهربائي. ويستعمل علماء الفيزياء الأحيائية هذه الأدوات للكشف عن التركيب الجزيئي للبروتينات، والحموض النووية والفيروسات، وأجزاء الخلايا مثل الصبغيّات (الكروموزومات) والريبوسومات.

والهدف الرئيسي للفيزياء الأحيائية، تحديد العلاقة بين تركيب الجزيء ووظائفه الحيوية. ففي التركيب الضوئي مثلاً، وهي الطريقة التي بوساطتها يقوم النبات بعمل الغذاء، تمتص جزيئات اليخضور الطاقة الضوئية، وتحولها إلى طاقة كيميائية. ويعين علماء الفيزياء الأحيائية من خلال حيود الأشعة السينية، تركيب مراكز التفاعل المتخصصة التي يحدث فيها هذا التحول في الطاقة. وقد وفَّرت الدراسة بأجهزة التنظير الطيفي تفاصيل العمليات داخل مراكز التفاعل. وعززت مثل هذه الدراسات فهْم التركيب الضوئي. ويدرس علماء الفيزياء الأحيائية أيضاً تأثير الإشعاع المؤين على الكائنات الحية.