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仿生学是在20世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。仿生学开辟了独特的技术发展道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。
仿生学（Bionics）是指涵盖生物电子学、生物传感器、生物仿真材料、生物物理学、生物电机和生物大分子的自装配等的一门交叉学科。主要是研究和建立一类人工系统，使之具有生命系统的某些特性。例如，关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。
作为一门独立的学科，仿生学正式诞生于1960年9月。在美国空军航空局召开的第一次仿生学会议上，由斯梯尔博士（Jack·E·Steele）为这门新兴的科学命名为“Bionics”，希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学，并把仿生学定义为：“是模仿生物系统的原理来构造技术系统，或者使人造技术系统具有类似于生物系统特征的科学”。简言之，仿生学就是模仿生物的科学。确切地说，仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征，并把它们应用到技术系统，改善已有的技术工程设备，并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。从生物学的角度来说，仿生学属于“应用生物学”的一个分支；从工程技术方面来看，仿生学根据对生物系统的研究，为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。
从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。
例如，蜻蜒能在很小的推力下飞翔，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行，其向前飞行速度可达72km/h，经研究发现蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流，并利用气流产生的涡流来使自己上升。科学家根据蜻蜓翅膀的结构与工作原理研制成功了直升飞机。
历经近一个世纪的研究，仿生学发展至今，目前的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。
力学仿生是指研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚体形及皮肤的沟槽结构，并将其研究成果应用到潜艇设计上可减少航行湍流，进而提高航速，如图1-1所示。
图1-1 以海豚形体为仿生对象的潜艇设计
分子仿生是指研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，研发人员合成了一种类似的有机化合物，在田间捕虫笼中用千万分之一微克，便可成功诱杀雄虫。
能量仿生是指研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转变成机械能等生物体中的能量转换过程。例如，人们在研究萤火虫后发现萤火虫腹部的发光器在自身含有的荧光酶的作用下，把化学能转变成光能。于是人工分离出荧光酶，并合成人工荧光素，制成生物光源，这种光源可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下做清除磁性水雷等工作。
信息与控制仿生是指研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络，以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如，根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度；根据复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制成可增强图像轮廓、提高反差从而有助于模糊目标检测的一些装置，等等。
从仿生学的概念来看，仿生学如“桥梁”和“纽带”，连接着生物科学与工程技术。科学研究的对象首先是自然世界，科学研究就是揭示自然规律，生物科学就是人们采用物理学的、数学的甚至是技术的模型对生物系统开展研究，在深入探索自然生物系统的发展规律过程后所获得的科学理论成果。人造机器与生物系统有许多共同之处，仿生学就是将生物科学的理论成果应用于工程技术当中，开辟了独特的新技术发展的道路。20世纪50年代以来，人们自觉地把自然界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉，短短几十年的时间，仿生学的研究方法及其研究成果已经被应用于各个领域当中。