生物醫學工程 (BME) 或醫學工程是將工程原理和設計概念應用于醫學和生物學以實現醫療保健目的（例如，診斷或治療）。 BME 也是傳統的邏輯科學，用于推進醫療保健治療，包括診斷、監測和治療。 生物醫學工程師的范圍還包括對醫院現有醫療設備的管理，同時遵守相關行業標準。 這涉及采購、例行測試、預防性維護和提出設備建議，這一角色也稱為生物醫學設備技術員 (BMET) 或臨床工程。

與許多其他工程領域相比，生物醫學工程最近成為獨立的研究。 這種演變是常見的，因為一個新的領域從已經建立的領域中的跨學科專業轉變為本身被認為是一個領域。 生物醫學工程的大部分工作包括研究和開發，跨越廣泛的子領域（見下文）。 突出的生物醫學工程應用包括生物相容性假體的開發、從臨床設備到微型植入物的各種診斷和治療醫療設備、MRI 和 EKG/ECG 等通用成像設備、再生組織生長、藥物和治療性生物制品。

生物信息學是一個跨學科領域，它開發用于理解生物數據的方法和軟件工具。 作為一個跨學科的科學領域，生物信息學結合了計算機科學、統計學、數學和工程學來分析和解釋生物數據。

生物信息學被認為既是使用計算機編程作為其方法的一部分的生物學研究主體的總稱，也是對重復使用的特定分析管道的參考，特別是在基因組學領域。 生物信息學的常見用途包括識別候選基因和核苷酸 (SNP)。 通常，進行此類鑒定的目的是更好地了解疾病的遺傳基礎、獨特的適應性、理想的特性（尤其是農業物種）或種群之間的差異。 以一種不太正式的方式，生物信息學還試圖理解核酸和蛋白質序列中的組織原則。

生物力學是使用力學方法研究生物系統機械方面的結構和功能，從整個生物體到器官、細胞和細胞器的任何水平。

生物材料是與生命系統相互作用的任何物質、表面或結構。 作為一門科學，生物材料已有大約五十年的歷史。 對生物材料的研究稱為生物材料科學或生物材料工程。 它在其歷史上經歷了穩定而強勁的增長，許多公司投入大量資金開發新產品。 生物材料科學包括醫學、生物學、化學、組織工程和材料科學的要素。

生物醫學光學是指生物組織與光的相互作用，以及如何將其用于傳感、成像和治療。

組織工程，如基因工程（見下文），是生物技術的一個主要部分——與 BME 有很大的重疊。

組織工程的目標之一是為需要器官移植的患者制造人造器官（通過生物材料）。 生物醫學工程師目前正在研究制造此類器官的方法。 為此，研究人員從人類干細胞中培育出堅固的顎骨和氣管。 幾種人造膀胱已在實驗室中培育并成功移植到人類患者體內。

同時使用合成和生物成分的生物人工器官也是研究的重點領域，例如在人工生物反應器結構中使用肝細胞的肝臟輔助裝置。

基因工程、重組 DNA 技術、基因修飾/操作 (GM) 和基因剪接是適用于直接操作生物體基因的術語。 與傳統育種這種間接的遺傳操作方法不同，基因工程利用分子克隆和轉化等現代工具直接改變目標基因的結構和特性。 基因工程技術已在眾多應用中取得成功。 一些例子包括作物技術的改進（不是醫學應用，而是生物系統工程），通過使用改良細菌制造合成人胰島素，在倉鼠卵巢細胞中制造促紅細胞生成素，以及新型胰島素的生產。