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원시시대에는 동물이란 존재가 인간의 식량 또는 인간의 생명을 위협하는 적으로서 극히 단순한 의미를 지니는 것이었다.

인간의 문화가 발달하면서 차츰 주변의 동물에 대한 관찰과 탐구가 시작되어, 고대 그리스 시대에 이르러서는 생명체에 대한 체계적인 연구를 시작하게 되었다.

로마 시대에 플리니우스는 천문학·지질학·생물학·광물학 등을 총망라하는 〈박물지 Historia naturalis〉라는 37권으로 된 백과사전격의 책을 펴냈는데, 이중 7권에서 11권까지가 생물을 대상으로 하는 내용으로 후세에 큰 영향을 주었다.

고대 그리스에서는 생물 각 부분의 기능의 조화가 깨질 때 질병이 생긴다고 생각한 히포크라테스와, 생명체에 대한 끊임없는 연구를 통해 자연의 법칙 및 질서에 관한 일반적인 진리를 찾고자 노력한 아리스토텔레스의 업적이 뛰어났으며, 특히 아리스토텔레스주의는 수세기 동안 지중해 연안 및 중세 유럽의 윤리·풍속·미신 등에까지 영향을 미쳤으며 15세기에 접어 들어서는 인쇄술의 발달로 연구자료들이 후대에 정확하게 전해질 수 있게 되었다.

생명현상을 역학적인 측면에서 설명하고자 하는 시도도 있었는데, 윌리엄 하비는 혈액순환을 유체역학적(流體力學的)인 면에서 설명했다(하비).

17세기에 세포라는 개념이 도입되면서 생물학은 획기적인 발전을 맞게 되었다.

현미경 기술의 발달에 힘입어 1839년에 독일의 마티아스 슐라이덴과 테오도르 슈반은 세포가 생명체의 기본단위라고 규정하게 되었다. 한편 이 무렵 카를 폰 린네는 생물의 명명법(命名法)을 체계화시켰다. 18세기 중엽에는 화학의 원리가 생물학 연구에도 적용되기 시작했는데, 프랑스의 르네앙투안 페르쇼 드 레오뮈르는 위액의 소화작용이 화학반응이라는 것을 보여주었으며, 19세기에는 역시 프랑스의 생리학자 클로드 베르나르가 세포의 개념과 화학이론을 접목하여 생체내 항상성(恒常性 Homeostasis)의 개념을 수립했다(레오뮈르). 세포의 발견은 발생학의 연구에도 영향을 미쳤는데 카를 폰 베어는 최초로 난소에서 난자를 발견했으며, 1817년에 크리스티안 하인리히 팬더는 생식세포의 개념을 도입했다.

이무렵 영국의 찰스 다윈은 종(種)의 생물학적 변화는 자연선택에 의해 일어난다는 진화론을 주장했다. 이당시 진화론은 종교적인 창조론에 완전히 상반된 것이었으며, 린네의 종 분류법과도 모순되는 점을 지니고 있었으므로, 타당성을 증명하기 위해서는 형질이 어떻게 후손에 전해지는가에 대한 합리적인 이론적 뒷받침이 필요했는데, 불행히도 멘델이 내놓았던 유전법칙이 알려지지 않아 진화론과 접목될 기회가 없었다.

멘델이 기초를 세운 유전학은 20세기에 들어와서야 발달하기 시작했으나 지금은 생물학의 핵심분야가 되어 있다.

형질의 유전을 조절하는 유전자의 발견은 현대 생물학의 가장 큰 업적 중의 하나이다. 이무렵 생명체와 환경과의 관계를 연구하는 생태학이론이 체계화되었는데 생산자인 식물, 소비자인 동물, 분해자인 곰팡이·세균 등의 관계를 상호 의존적인 것으로 설명했다.

현대의 생물학은 고대의 생물학에 비해 크게 2가지가 달라졌다고 할 수 있다.

첫째는 연구분야의 저변 확대로서, 이전에는 학자들이 자신의 학문적 기호에 따른 극히 세부적인 몇몇 분야만을 연구한 데 반해 현재는 전분야에 걸친 중요성이 부각되면서 생태·생리·유전·발생·진화 등의 전분야가 고루 발전되고 있다. 둘째는 과거의 경험주의적 접근방법에서 벗어나 개념적이고 이론적인 방법으로 접근을 하게 되었다는 점이다.