Biologi tidak sama seperti sistem bukan alam yang tidak berubah yang dijelaskan dengan matematik. Sistem Biologi mempunyai kecendurungan ramalan statistik terhadap sesuatu keadaan, tetapi mempunyai kecenderungan yang tidak konkrit seperti fizik – fizik, berkadar terus atau songsang; biologi tidak berkadar terus atau songsang yang berterusan. Walau bagaimanapun, Biologi masih lagi mematuhi hukum alam seperti termodinamik dan pengabadian jisim.

Sains biologi moden dikatakan berteraskan empat prinsip penyatuan, iaitu teori sel, evolusi, genetik dan homeostasis.

Teori sel

Sel merupakan unit asas hidup. Teori sel menyatakan bahawa setiap benda hidup terdiri daripada satu atau lebih buah sel, atau hasil rembesan sel-sel tersebut, seperti cangkerang atau tulang. Sel dihasilkan daripada sel lain, melalui pembahagian sel, dan untuk organisma multisel, setiap sel dalam tubuh dihasilkan daripada sel tunggal dalam telur tersenyawa. Sel juga dianggap sebagai bahagian asas proses patologi sesebuah organisma.

Evolusi

Satu konsep utama biologi ialah kehidupan berubah dan berkembang melalui evolusi dan setiap benda hidup mempunyai asal bersama (keturunan sepunya). Oleh itu, unit dan proses setiap organisma mempunyai persamaan yang nyata.

Teori gen

Bentuk dan fungsi biologi diwujudkan dan diwariskan kepada generasi kemudian melalui gen, yang merupakan unit pewarisan utama.

Homeostasis

Homeostasis merupakan keupayaan sesebuah sistem mengekalkan keadaan dalamannya demi mencapai keadaan yang stabil melalui keseimbangan dinamik berganda yang dikawal oleh mekanisme kawal atur berhubung. Setiap organisma hidup, baik unisel atau multisel mampu berhomeostasis. Contohnya pada tahap sel, homeostasis berperanan mengekalkan pH, pada tahap organisma pula, homeostasis berperanan mengekalkan suhu dalaman badan bagi organisma berdarah panas. Dalam konteks ekosistem, homeostasis boleh merujuk kepada pengekalan tahap karbon dioksida dalam atmosfera oleh tumbuh-tumbuhan yang mampu berfotosintesis.