الكيمياء الحيوية (Biochemistry) هي فرع من الكيمياء يدرس العمليات الحيوية التي تحدث في الكائنات الحية. وهي تدرس الجزيئات الكيميائية التي تشكل الحياة، وتحليل وتفسير عمليات تحويل المواد في الخلايا، وكيفية إنتاج الطاقة والبروتينات والليبيدات والنواحي الحيوية الأخرى.
تتضمن الكيمياء الحيوية عدة مجالات منها:
1- الاستقلاب النباتي: يهتم بعمليات تكوين الصباغات النباتية والإنزيمات والهرمونات والفيتامينات والمواد الأولية اللازمة لتكوينها.
2- الأيض الحيوي: يتعلق بعمليات إنتاج الطاقة في الخلايا وتحويل الغذاء والأكسجين إلى طاقة وحرارة وكتلة خلوية.
3- الجينات والبروتينات: يتعلق بترميز البروتينات وبناء الحمض النووي والإنزيمات وكيفية عملها وتحويلها.
4- الليبيدات: يتعلق بعمليات تكوين الدهون والزيوت والشحوم وهي العناصر الأساسية في هيكل خلايا الحيوانات والنباتات.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن الكيمياء الحيوية تختلف عن الكيمياء التقليدية في تركيزها على المواد الحيوية المتعلقة بالحياة والتي يمكن فهمها وتحليلها باستخدام أساليب الكيمياء والأحياء المجهرية المتقدمة.