Biologija sistemov je veja biologije, ki uporablja molekularno-biološke pristope za celovito analizo živih sistemov. Ne zanimajo je torej interakcije med pari molekul ali narava vezav posameznih molekul, pač pa poskuša razumeti celotne metabolične verige, delovanje organelov, celic, tkiv,... na osnovi pridobljenega znanja o prisotnosti proteinov v teh sistemih in o interakcijah med makromolekulami v celotnih sistemih. Osnova takega razumevanja sistemov so genomske in proteomske analize, morda še najbolj tiste, ki jih vključuje funkcijska genomika (ki pa je tako ali tako tesno povezana s proteomiko).