ביולוגיה מדעית עוסקת בניתוח, ארגון והבנה של נתונים בכמויות גדולות, שמתקבלים מניסויים ביולוגיים. תחום זה החל להתפתח בזכות זמינותם של מאגרי מידע ביולוגיים וכמויות גדולות של ממצאים מניסויים קליניים, ועם התפתחותן של שיטות אנליזה ויכולות חישוב מודרניות.
התחום משלב ומיישם כלים מתחום מדעי המחשב, מתמטיקה, סטטיסטיקה ותורת המידע, על מנת לעבד מידע ביולוגי רחב היקף. הכלים כוללים מודלים, אלגוריתמים ותוכניות מחשב שנועדו להתמודד עם מאגרי מידע גדולים ובעיות ברמת סיבוכיות גבוהה.