التفاعل الحيوي هو عملية كيميائية تحدث داخل الكائنات الحية والتي تتحكم في العديد من وظائفها الحيوية. تعتمد هذه العملية على تفاعلات كيميائية تحدث بين المواد العضوية واللاعضوية، وتنظم بواسطة الإنزيمات والهرمونات والناقلات والإشارات العصبية.
يتم استخدام التفاعلات الحيوية في الكيمياء الحيوية لدراسة العديد من العمليات الحيوية المختلفة، مثل عمليات الأيض والتصنيع الحيوي وعمليات التحكم الجزيئي والتسلسل الوراثي.
وتستخدم الكيمياء الحيوية مجموعة واسعة من العلوم المختلفة والتقنيات لدراسة هذه الأنظمة الحيوية، بما في ذلك الكيمياء الحيوية والجينوميك والبروتيوميك والعلم الطبيعي وعلم الوراثة والفيزيولوجيا وعلم الأحياء الجزيئي والعلوم الطبية والصيدلة.