生物工程学亦称机体工程学。它的定义一般说来还不太明确，总之它意味着是把生物作为对象的一种工程学，是对生物学、医学和工程学的边缘的领域。包含有医学工程学、修补工程学、人类工程学和仿生学等分支领域。由于对这些分支领域的研究必然要关系到对生物体的构造和机能进行工程学的分析，所以往往被称为生物工程学。

又称生物工艺学或生物技术。应用生物学和工程学的原理，对生物材料、生物所特有的功能，定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。生物工程学是70年代初，在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的，包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等，他们互相联系，其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造，才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品。

医学上通过生物工程可以生产出大量廉价的防治人类疾病的药物，如入胰岛素、干扰素、生长激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、轻工中的应用面也很广。1983年美国用生物工程生产的用于制作饮料的高果糖浆的年产量达600万吨，从而使蔗糖的消耗量减少一半。

采用生物工程技术，使育种工作发生了很大变化，如把抗病基因转移到烟草中去，已培育出防止害虫的烟草新品种；把低等生物根瘤菌的固氮基因转移到高等作物的细胞中，使之能自己制造氮肥，也取得了一定成果。目前世界各国对生物工程十分重视，我国也把生物工程列为重点发展的科研项目之一。生物工程学的研究将对人类的生产方式和生活方式产生巨大的影响。

21世纪系统生物科学与工程的发展，2003年美国贝克莱大学J.Keasling成立了世界上第一家合成生物学系 - 系统生物学基础的遗传工程，采用酵母细胞表达天然植物药箐篙素分子，实现工程微生物代谢工程制药，并开展植物光合作用代谢路径的研发。

同时许多搞计算机、微电子技术、纳米化学、医学工程的科学家与工程师转入生物工程的研发，采用计算机软件辅助设计技术、人工合成全基因乃至基因组技术，将细胞作为计算机来进行重新设计，因而进入了合成生物技术时代。

中国曾（杰）邦哲在中科院《转基因动物通讯》1994年6月发表“论系统生物工程范畴”的文章，宣称21世纪是系统生物科学与系统生物工程的时代，将计算机科学与生命科学从理论到技术的整合，将基因工程与细胞仿生工程结合，并于2002年提出细胞计算机模型（cell automatics, the bio-computer, genbrain biosystem network 2002）。

系统生物技术整合了生物纳米技术、生物计算技术，开始走向生物工程人工设计生命系统的生物医学应用，并将带来细胞制药厂和细胞生物分子计算机的产业化，2007年英国皇家工程院士R.I.Kitney称“系统生物学与合成生物学偶合，将产生第3次工业革命”，欧美权威科技机构有称基因工程、转基因动物与分子生物技术时代已经转向了合成生物学、系统生物工程时代，2008年开始，国际国内的系统生物工程（systems bioengineering, systems biological engineering）研究机构纷纷建立了起来。