Pentru a studia și a explica un șir de fenomene biologice, de procese fizice și fizico-chimice ce au loc în organismele vii, precum și structura sistemelor biologice (de la nivel molecular și până la nivel de organism ca un tot unitar) savanții au folosit metode și cunoștințe acumulate de la alte științe, mai ales de biologie, fizică și chimie. Astfel pe baza acestor 3 științe a apărut o disciplină nouă numită biofizică sau fizică biologică. Primul institut de biofizică din lume a fost creat în Uniunea Sovietică, 1919 la Moscova.
Biofizica are mai multe ramuri. Biofizica moleculară studiază proprietățile fizice și cele fizico-chimice ale moleculelor, complexele moleculare, precum și caracterul proceselor energetice ce au loc în ele. Datorită lucrărilor științifice efectuate în acest domeniu s-a stabilit structura a câtorva sute de substanțe proteice și s-a studiat principiul de formare a moleculelor din care sunt construite celulele organismului viu. Astfel de cercetări au o mare importanță pentru dezvoltarea altor științe cum ar fi de exemplu, biochimia, genetica, biologia moleculară, citologia.
Biofizica studiază și starea de excitație a moleculelor, stare în care ele devin foarte active din punct de vedere chimic. Anume pe acest fenomen se bazează procesele fito-biologice ce au loc în timpul fotosintezei, vederii, bioluminiscenței.
Cunoașterea naturii (esenței) acestor procese au ajutat la studierea bioluminiscenței ultraviolete (emiterea de raze ultraviolete) a unor plante și animale.
Orice organism viu reprezintă un sistem complex în care are loc transformarea unei forme de energie în alta. Organismul consumă energia primită sub formă de hrană pentru a forma celule noi, a se mișca, și pentru alte acțiuni. Biofizica studiază schimbul de energie ce se produce la nivel molecular și la nivel de organism ca un tot unitar.
Multe organisme conțin până la 90% de lichid: sânge arterial, sânge venos, suc gastric. Prin ce sunt ele separate și cum se petrece schimbul de substanțe în organism – obținerea de substanțe noi și înlăturarea celor neasimilate. Toate procesele acestea sunt realizate de membranele biologice. Studierea principiului de funcționare a membranelor are o mare importanță. De exemplu, colaborarea în acest domeniu a biofizicienilor, biochimiștilor și a fiziologilor a avut ca rezultat crearea rinichiului artificial.
Organismul viu este un sistem cu autoreglare. Biofizica împreună cu biocibernetica și biomecanica studiază principiile de mișcare (mersul, alergatul, circulația sângelui, respirația). Acest lucru are o mare importanță pentru cunoașterea proceselor biologice ce au loc în organismul uman în timpul muncii, odihnei, zborului cosmic, pentru prevenirea unor boli cardiace, crearea unor aparate ce înlocuiesc unele organe la om.
