Gregor Mendel zistil, že fyzické vlastnosti sú prenášané z generácie na generáciu prostredníctvom jednotiek z rodičov na potomstvo. Tieto základné jednotky, známe ako gény, sú umiestnené na chromozómoch v bunkách, ako je nastolila Thomas Hunt Morgan v roku 1910. V roku 1953, James Watson a Francis Crick objavili štruktúru DNA, ktorá tvorí gény. To viedlo k väčšiemu pochopeniu mechanizmu dedičnosti a procesu evolúcie.
Výskum v oblasti genetiky viedla k mnohých nových plemien rastlín a hospodárskych zvierat, čím sa zvýši dodávky potravín. Lepšie pochopenie fyzickej štruktúry a zvyky jednoduchých foriem života bolo možné ovládať veľa druhov škodlivého hmyzu a iných škodcov.
Znečistenie ovzdušia a vody a zvýšené využívanie pôdy plôch pre bývanie a komerčné vývoj majú vytvorené problémy prežitie pre rôzne druhy organizmov. Tieto problémy sa zvýšil záujem o ekológiu a ochrane. Nové nástroje k štúdiu komplexné vzťahy medzi organizmami a ich prostredím viedli k vývoju ekológie ako samostatné oblasti biológie v 1960. K dispozícii je tiež veľký záujem medzi biológmi na etológiu, štúdium správania zvierat, najmä aspektov spojených s prežitím.
Výskum vesmíru silnie záujem o možnosť života existujúcich inde vo vesmíre. Vedci, ktorí študujú tieto možnosti, a ktorí sa snažia vymyslieť spôsoby detekcie mimozemského života, sa nazývajú exobiologists.
Advances in neurobiológie, štúdium nervového systému, zvýšila naše chápanie toho, ako funkciu mozgu a nervových buniek , Imunológia, štúdium mechanizmov rezistencie ochorenia tela, tiež profitovali z nových metód a nástrojov používaných v biologických štúdiách.
V základnom výskume, štúdium životných procesov pokračuje, zvlášť v genetike a ďalších oblastiach biochémie. Vzhľadom k tomu, 1950, tam bol veľa výskumu, ktorý zahŕňa zloženie a funkcie molekúl nukleových kyselín. V roku 1970, boli vykonané prvé úspešné pokusy v genetickom inžinierstve. Genetické inžinierstvo zahŕňa prenos génov z jedného organizmu do druhého. To je veľmi užitočné v poľnohospodárstve a medicíne, kde sa žiaduce rysy niektorých or
