توجد العديد من المفاهيم المركزية في الكيمياء الحيوية، والتي تشمل:
1- الحمض النووي (DNA) والرايبونوكليك أسيد (RNA) والبروتينات، والتي تعتبر أساس الحياة على كوكب الأرض.
2- الإزاحة الكيميائية والتفاعلات الحيوية المختلفة، مثل عملية التفاعل الأيوني وتحويلات الكربوكسيل.
3- المعرفة الأساسية للهيكل الجزئي للفيتامينات، الإنزيمات، الكربوهيدرات والأحماض الدهنية، بالإضافة إلى أساسيات الانسجة او الخلايا.
4- نظرية البيولوجيا الجزيئية والتي تشمل الدراسة الحديثة للجينات والعمليات الحركية المختلفة التي تتم في الخلايا.
5- استخدام التقنيات الحديثة للتعرف على الإنزيمات والمستقبلات وتأثيرها على العمليات الحياتية، بالإضافة إلى تطبيقات كثيرة في علاج الأمراض المختلفة.