Química e biologia não estão apenas relacionadas, mas completamente interligadas, já que todos os processos biológicos estão enraizados em processos químicos. A biologia não pode ser completamente entendida sem o conhecimento da química básica.
O Dicionário Oxford define "vida" como tendo a capacidade de crescimento, reprodução, atividade funcional e mudança contínua que antecede a morte. Nenhuma dessas coisas pode ocorrer sem reações químicas. Todas essas características requerem o metabolismo e a síntese de materiais externos e o consumo e liberação de fontes de energia armazenadas quimicamente. Mesmo os processos aparentemente físicos, como o movimento muscular, exigem a liberação química de energia, seguindo processos determinados pelo código de DNA de um organismo. O próprio DNA é uma cadeia codificada de substâncias químicas que implementa suas instruções por processos químicos.
Algumas especializações científicas concentram-se no estudo da natureza química da biologia. A bioquímica é um ramo específico do estudo biológico que se concentra nas bases químicas da própria vida. Os bioquímicos estudam quais reações químicas produzem quais efeitos e podem determinar quais processos são exclusivos de organismos específicos e quais estão presentes em vários organismos. A biologia química é um campo de estudo que enfoca como vários produtos químicos podem afetar os processos biológicos, bem como como várias reações químicas biológicas têm aplicações fora da bioquímica.