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生物学は、生物や生命現象を研究する自然科学の一分野です。医学や農学など応用科学・総合科学も含んでいます。生物の多様性と生命現象の普遍性を理解することが生物学・生命科学の目的で、扱う対象の大きさは、一分子生物学における「細胞内の一分子の挙動」から、生態学における「生物圏レベルの現象」まで幅広く取り扱っています。現代の生物学者は、基本的に唯物論或いは機械論の立場を取り、生物は有機化合物などの物質から構成された複雑な機械であると見なしています。一つ一つの要素を解明していく還元主義が有効である場面は依然存在しますが、還元主義だけで複雑な生命現象を理解する試みには限界があることが理解され始めたため、生物を複雑系として扱う考えかたも発展してきているようです。

生物学では、一般的にヒトを特別な生物種としては扱いません。ですが、我々自身がヒトであり、その研究は医療や産業などと関連しているため、生物学の中でヒト研究は重要であり関心も高いとされています。生物学研究の成果は医療や農業における基礎を提供し、応用面で人類に大きな利益をもたらしているのです。生物学に関連する産業は『バイオ産業』と呼ばれ、IT産業と並び発展性のある大きな市場を形成し、経済的にも重要な位置にあるとされています。生物学の知見や技術は生命の根幹に大きく関わるようになり、倫理的・社会的な影響も注目されているようです。

遺伝現象は古くから知られていました。古くはヒポクラテスがこれについて言及し、生物体の各部分が何らかの物質を作りこれが子孫に伝わって子を親の形に似せる、という遺伝物質を想定したような表現をしています。アリストテレスはこの点についてははっきりとした表現をしていません。アリストテレスは優性を現象的には知ってはいましたが、説明を持ち合わせなかったようです。彼は多くの生物が異種間の雑種として生まれたと考えていました。

一方で、農業部門では雌雄異株の植物を通じて人工授粉の手法が古くから成立し、17世紀頃にはこれが交配に当たるとの認識が成り立っていました。植物で交雑実験を行ったのはドイツのヨーゼフ・ケールロイターとされています。ケールロイターは18世紀半ばに様々な交配実験を行い、雑種は中間の形質を示すこと、ただし片方に似ることもあること、両者の縁が遠い場合には不稔の雑種ができること、また時に両者より強い雑種を生じることなどを認めました。それ以降19世紀までこれに追随する交配実験が行われていました。

このような中で、遺伝する形質は交雑とともに混じりあっていくと考えられていました。これには、雑種がその両親の中間的な性質を示すことが多いことに基づいています。ですが、たとえばトーマス・ナイトは純系の株同士の交配では片親の形質だけが子に現れることを報告しています。他に、1824年にジョン・ゴスはやはりエンドウについて、一代目で見られなかった形質が二代目に出現することも見ています。カール・ゲルトナーは上記懸賞論文に応募して賞を得、想定された遺伝物質をエレメントと名付けました。これはメンデルも採用しています。チャールズ・ダーウィンも交配実験に取り組み、一代目が片親の形質を示すこと、二代目には両方の形質が現れることなどを見ています。ただし二代目の分離比が一定になる、というような観点を持たず、やはり体で作られる物質が子の体の各部に配分される、というような説にまとまっています。

メンデルはエンドウマメの形態に注目して1867年から交配実験を行い、その結果を分析し、それが三つの法則にまとめられると考えました。彼は1865年にブルノ自然研究会で口頭発表し、翌年には会誌に論文を発表しています。メンデルによると、形態の遺伝は一対の遺伝粒子を仮定することで説明できます。それは親の体内では変化を被ることなく子に受け継がれていきます。また各個体は両親からこれを1個ずつ受け取り、子をなす際には自分の作る配偶子にこれを1個ずつ分配します。メンデルの発表、および論文がある程度の範囲の専門家の耳に入っていたのは間違いありませんが、大きな評価を得ることはできませんでした。そして1900年に再発見されるまで反響はありませんでした。他方でそれまでと同様に様々な交配実験が行われ、時にはその報告にメンデルの論文が引用された例もあります。むしろ、この間に細胞や染色体に関する知見が正確かした点が大きいといえるかもしれません。たとえば植物において花粉と卵子が受精することが判明し、また減数分裂の存在が予想されるようになっています。

1900年に3人の研究者がそれぞれ独自にメンデルの法則をついに再発見しました。遺伝子の論が広く知られると、1902年にはウォルター・S・サットンが染色体の観察から遺伝の染色体説を提唱しました。染色体上に遺伝子があるとすると独立の法則が危うくなりますが、これを埋めたのが連鎖と組み替えの発見です。これらを用いてモーガンらが遺伝学的手法を用いて遺伝子が染色体上にあることを証明したのです。これ以降、セントラルドグマの時代までの研究は大きく２つの流れがあります。一つは遺伝子の物質的な基礎の研究で、もうひとつは遺伝子の形質発現のしくみの解明です。

【遺伝子の本体の追求と形質発現の過程】
染色体はDNAやタンパク質から構成されていて、当時遺伝子の正体はタンパク質であると考えられていましたた。しかしまず肺炎双球菌の形質転換の研究やハーシーらの実験によりDNAが遺伝子の本体であることが明らかにされました。その立体構造についてはワトソンとクリックが二重螺旋構造を提唱し、認められています。また、フェニルケトン尿症などの研究から、遺伝子の発現が酵素の合成に関わるものであるとの予測はあったようです。ビードルとタータムはアカパンカビを用いて栄養要求株の研究を行い、遺伝子は特定の酵素の合成に預かるもので、形質は酵素の働きの結果であるとする一遺伝子一酵素説を発表しました。

遺伝学（genetics）は、生物の遺伝現象を研究する生物学の一分野です。遺伝現象は、元来は世代を超えて生物の形質が伝えられることを指し、これは生物に見られる重要な特徴であるだけでなく、分類学や系統学もこれを基礎とするものとなっています。この現象を扱う生物学の分野が遺伝学なのです。現象そのものは古くから知られてきたことですが、19世紀以前はその扱い方が難しく、具体的な研究は簡単な交配実験が行われた程度となっています。メンデルの得た法則はこの分野の進歩の基礎となりましたが、遺伝学の実質的な進歩はその法則の再発見から。これによって遺伝子という概念が確立し、具体的に追求すべき対象が明らかにされました。しかも、それがその後すぐに染色体を介して細胞核に結びつけられることで、遺伝現象は単に世代を超えて何かを伝えるしくみではなく、生命の日常的活動をその基礎で支えるものと判明したことで、生物学の中心的な位置に出てくることになったのです。

ワトソンとクリックらによるDNAの二重らせん構造の発見後は、DNA上にある遺伝子の物質的な側面からの研究が発展し分子生物学とよばれる研究分野が開拓されました。遺伝子の機能の解析は生物学のほとんどの分野と関係があるのです。一方、個体群における遺伝子頻度の変化を、特に自然選択の視点から実験、観察、および数学的手法にもとづいて研究する分野は集団遺伝学と呼ばれています。