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生体工学（せいたいこうがく、英: bionics）は、科学的方法や自然界にあるシステムを応用して工学システムや最新テクノロジーの設計や研究を行う学問領域である。アメリカ空軍の医師ジャック・E・スティールが1958年に提唱した。「bionics」の語源は、ギリシア語の β?ον（生命体）に接尾辞 -ic（-的、-の方法で）が付いたもので、「生命体的」を意味する。近い概念として、生体模倣（英: Biomimetics，Biomimicry）がある。ロータス効果。ハスの葉の表面の顕微鏡画像を3DCGで表したもの。
生命体には進化的な圧力による高度な最適化があり、効率的であるため、これを人工物の構築に応用することが考えられた。古典的な例としてはハス科の植物の表面を研究することにより、撥水加工技術が生まれた（ロータス効果）。他にも、イルカの肌を模倣した船殻、コウモリの反響定位を模倣したソナー、レーダー、医用超音波画像などがある。
コンピュータの分野では、生体工学の研究から人工神経、ニューラルネットワーク、群知能などが生まれた。進化的計算も生体工学的な考え方が根底にあるが、In silico（コンピュータを用いて）進化のシミュレーションを行うことから生まれた考え方であり、自然界にはなかった最適化された手法が生み出されている。
イギリス バス大学の生体模倣技術の専門家ジュリアン・ヴィンセントによれば、「現在、生物学とテクノロジーの間でメカニズムが共有されている部分は10%にすぎない」とされている[要出典]。 生体工学では、生物の機能を実装するのではなくその構造を模倣することが強調される。例えば、計算機科学やサイバネティックスでは人間を知性のある存在たらしめている生体的構造をモデル化しようとし、人工知能では手段を問わずに知能をモデル化しようとする。 自然の生体や生態から機構を明示的にコピーすることは、自然界を「機能することが既に証明されている解法群」のデータベースとして扱い、そこから解法を引き出して応用していると見ることができる（事例ベース推論）。進化の圧力により、生命は間違いのない方法を選び取ってきたとも言われる。 あらゆる工学は生体模倣的側面を持つが、このような考え方の起源はバックミンスター・フラーであると言われ、それを学問分野として確立したのがジャニン・ベニュス
手法
工学におけるモデル化という観点で、生物学的レベルを次のように分けることができる。
自然の生産手法を模倣し化学的に合成した物質を生み出す。
自然界に見られる機構/構造を模倣する（ベルクロテープなど）。
生命体の社会的行動の生体的原則を研究する。例えば、鳥の群れ、ハチやアリの創発的行動など。
実例
ベルクロテープは生体模倣技術の有名な一例である。1948年、スイスの技術者ジョルジュ・デ・メストラルが犬の毛皮にくっついたゴボウの実のフック状の棘を見て思いついた。
レオナルド・ダ・ヴィンチの飛行機械や船の設計は自然界にあるものを工学に取り入れた例である。
ジュリアン・ヴィンセントは松かさの研究から2004年に温度調節が可能な服（smart clothing）を開発した。
2004年、ペンシルベニア州立大学の生体模倣技術の研究チームは形状を変化させる翼を持つ飛行機を開発した。これは、鳥の翼の形状がその鳥の種によって異なり、同時にそれぞれ飛行速度が異なることから発想された。
