Engenharia biológica ou bioengenharia (incluindo engenharia de sistemas biológicos) é a aplicação de conceitos e métodos de biologia (e, secundariamente, de física, química, matemática e ciências da computação) para resolver problemas do mundo real relacionados às ciências da vida ou suas aplicações, usando metodologias analíticas e sintéticas próprias da engenharia. A biologia de sistemas é uma ferramenta da bioengenharia para o estudo de sistemas biológicos complexos. A diferenciação entre engenharia biológica (bioengenharia) e engenharia biomédica pode não ser clara, pois muitos pesquisadores utilizam os termos bioengenharia e engenharia biomédica como sinônimos. Engenheiros biomédicos são voltados especificamente para aplicação de ciências biológicas e outras em direção às inovações médicas, enquanto engenheiros biológicos estão focados principalmente na aplicação de princípios de engenharia à biologia - mas não necessariamente para usos médicos.
