Hóa học và sinh học không chỉ liên quan mà còn hoàn toàn gắn bó với nhau, vì tất cả các quá trình sinh học đều bắt nguồn từ các quá trình hóa học. Không thể hiểu hoàn toàn sinh học nếu không biết cơ bản về hóa học.
Từ điển Oxford định nghĩa "sự sống" là khả năng tăng trưởng, sinh sản, hoạt động chức năng và thay đổi liên tục trước khi chết. Không điều gì trong số này có thể xảy ra nếu không có phản ứng hóa học. Tất cả những đặc điểm này đòi hỏi sự trao đổi chất và tổng hợp các vật chất bên ngoài và tiêu thụ và giải phóng các nguồn năng lượng dự trữ hóa học. Ngay cả các quá trình dường như vật lý, chẳng hạn như chuyển động của cơ bắp, đòi hỏi sự giải phóng năng lượng hóa học, tuân theo các quá trình được yêu cầu bởi mã DNA của một sinh vật. Bản thân DNA là một chuỗi hóa chất được mã hóa để thực hiện các chỉ dẫn của nó bằng các quá trình hóa học.
Một số chuyên ngành khoa học tập trung vào nghiên cứu bản chất hóa học của sinh học. Hóa sinh là một ngành cụ thể của nghiên cứu sinh học tập trung vào các nền tảng hóa học của bản thân sự sống. Các nhà hóa sinh học nghiên cứu phản ứng hóa học nào tạo ra hiệu ứng nào và họ có thể xác định quá trình nào là duy nhất đối với các sinh vật cụ thể và quá trình nào hiện diện trên nhiều loại sinh vật. Sinh học hóa học là một lĩnh vực nghiên cứu tập trung vào cách các hóa chất khác nhau có thể ảnh hưởng đến các quá trình sinh học cũng như cách các phản ứng hóa học sinh học khác nhau có ứng dụng ngoài hóa sinh.
