Mokslininkai jau seniai pastebėjo didžiulę mūsų pasaulio įvairovę, todėl pradėjo tyrinėti visų gyvybės formų Žemėje apraiškas, kilmę ir pasiskirstymą. Mokslas, tiriantis visus gyvus organizmus, jų funkcijas, sandarą ir klasifikaciją, vadinamas biologija. Be to, ji tyrinėja gyvojo pasaulio santykį su negyvuoju.
Išskirtinės savybės, kurias turi tik gyvi organizmai, yra šios: didelis jų organizavimo laipsnis ir sudėtingumas; kiekviena dalis turi savo reikšmę ir tam tikras funkcijas; gebėjimas naudoti, išgauti ir transformuoti aplinkos energiją savo gyvenimui; gebėjimas reaguoti į išorinius dirgiklius ir aplinkos pokyčius. Jie taip pat gerai prisitaikę prie savo buveinės (išvystytos prisitaikymo savybės); gali savaime daugintis (daugintis), turi paveldimumą ir polinkį į kintamumą. Be to, jiems būdingi evoliuciniai procesai, dėl kurių atsirado tokia gyvų būtybių įvairovė.
Yra keletas gyvybės organizavimo lygių, kurie yra sudėtingai pavaldūs vienas kitam. Žemiausias laiptelis yralinija, skirianti gyvus organizmus nuo negyvų ir yra molekulinė struktūra. Toliau ateina ląstelių lygis, kuriame ląstelės ir pagrindinės struktūrinės savybės yra vienodos visiems. Sudėtingesnis organinių audinių lygis taikomas tik daugialąsčiams organizmams, kuriuose iš ląstelių suformuotos kūno dalys jau pakankamai išsivystė. Kitas žingsnis yra holistinis organizmas. Kad ir kokios skirtingos būtybės čia būtų, jie turi vieną bendrą bruožą – jie visi susideda iš ląstelių.
Toliau visa gyvenimo įvairovė klasifikuojama pagal kitą principą. Biologijoje yra net visas skyrius, vadinamas sistematika, kuriame aprašomi ir sugrupuojami visi padarai. Taigi, gyvų organizmų sistematika skirsto juos pagal gyvybės formą į neląstelinius (virusus) ir ląstelinius. Pastarosios dar skirstomos į: paprastas ir sudėtingas bakterijas, augalus, gyvūnus ir grybus. Norint susisteminti visus šiuos objektus, juos reikia identifikuoti, o tam naudojama daugybė požymių, tarp kurių yra: morfologiniai, biocheminiai, fiziologiniai ir kiti požymiai.
Biologijoje didelis dėmesys skiriamas gyvų būtybių sandaros tyrimams. Juose yra daug cheminių komponentų, kurie sudaro organinius ir neorganinius junginius. Cheminiuose elementuose gyvų organizmų ląstelėse yra anglies atomų, kurie yra gyvybės požymis. Apskritai iš visų organinių junginių tik kelios klasėsyra būtini vystymuisi. Tai apima nukleino rūgštis, b altymus, lipidus ir angliavandenius. Gyvi organizmai savo ląstelėse gali turėti iki 70 periodinės Mendelejevo sistemos komponentų, tačiau tik 24 nuolat yra jų sudėtyje (fosforas, kalis, siera, kalcis, geležis, magnis, cinkas, aliuminis, jodas ir kt.)
