La biología teórica tiene por objeto la caracterización conceptual de problemas biológicos (historia de las ideas biológicas, definiciones, etc.) y su formalización mediante herramientas matemáticas e informáticas (modelización y simulación). Si bien la investigación del biólogo teórico está basada, en última instancia, en resultados experimentales, su objetivo característico es la construcción de un modelo o teoría, y esto es, fundamentalmente, lo que distingue su actividad de la de otros biólogos.