قسَّم العلماء علم الأحياء إلى قسمين رئيسيين هما: علم النبات الذي يبحث في النباتات، و علم الحيوان الذي يبحث في الحيوانات. يُقسَّم كل من علم النبات وعلم الحيوان أيضًا إلى فروع متعددة ومجالات متخصصة للدراسة، لكن معظم فروع الأحياء وبخاصة، علم التشريح (دراسة بنية الكائنات الحية) وعلم الوراثة (دراسة الصفات الموروثة) تنطبق على كل من النباتات والحيوانات. ويمكن -أيضًا- تقسيم علم الأحياء إلى: علم البيئة؛ علم وظائف الأعضاء؛ علم تقسيم الأحياء . ويبحث علم البيئة في العلاقات الكائنة بين الكائنات الحية وبعضها مع بعض وبين الكائنات الحية وبيئتها، ويدرس علم وظائف الأعضاء وظائف الحياة، مثل الهضم، والتنفس. أما علم تقسيم الأحياء، ويسمى أيضًا علم التصنيف ، فيبحث في التصنيف العلمي للنباتات والحيوانات.
وكثيرًا ما يستخدم علماء الأحياء في دراستهم طرق ونتائج أبحاث العلوم الأخرى. فعلى سبيل المثال، يعتمد علماء الأحياء على علمي الفيزياء والكيمياء لمساعدتهم على فهم العمليات التي تحدث في النباتات والحيوانات. ويستخدمون علم الإحصاء في دراسة التغيرات التي تطرأ على حجم عشيرة حيوانية أو نباتية؛ أي عدد الكائنات الحية لنوع معين في منطقة ما. ويعمل علم الأحياء الخارجية مع علماء الفلك في البحث عن الحياة في مكان آخر في الكون.