Modelarea sistemelor biologice este o direcție în modelarea biologică, și anume procesul de creare a modelelor sistemelor biologice cu proprietățile lor caracteristice. Orice sistem biologic poate deveni obiect de modelare . Modelarea biologică este o sarcină importantă în biologia sistemelor și matematică. Sistemele de calcul biologie vizează dezvoltarea și utilizarea unor algoritmi eficienți, structuri de date, instrumente de vizualizare și comunicare pentru modelarea computerizată a sistemelor biologice. Aceasta implică utilizarea de simulări computerizate ale sistemelor biologice, inclusiv atât subsisteme celulare (de exemplu, rețele de metaboliți și enzime care conțin metabolism, căi de semnalizare și rețele de reglare a genelor), cât și analiza și vizualizarea conexiunilor complexe ale acestor procese celulare. Viața artificială sau evoluția virtuală încearcă să înțeleagă procesele evolutive prin simulări computerizate ale formelor simple de viață.
Este clar că apariția neașteptată a unei proprietăți a unui sistem complex este rezultatul interacțiunilor cauzale ale părților simple și complexe. Sistemele biologice prezintă numeroase exemple importante de formare a proprietăților în interacțiunea complexă a componentelor. Studiul tradițional al sistemelor biologice implică metode restaurative în care datele sunt colectate în categorii precum concentrarea în timp ca răspuns la un anumit stimul. Calculatoarele sunt esențiale pentru analiza și modelarea acestor date. Scopul este de a crea modele în timp real de sisteme în funcție de mediu și de stimuli interni, cum ar fi un model de celule canceroase pentru a găsi slăbiciuni în căile sale de semnalizare sau un model de mutație a canalului ionic pentru a vedea efectele asupra cardiomiocitelor și, la rândul său, , opera inimii.