بیوشیمی یا زیست شیمی علمی است که درباره ترکیبات و واکنشهای شیمیایی در موجودات زنده بحث می‌کند. بدن تمام گیاهان و جانوران از ترکیب های شیمیایی ساخته شده‌است، از این رو حضور علم شیمی در مطالعه موجودات زنده ضروری است. بیوشیمی به صورت علمی و فنی به این موضوع می پردازد.
بیوشیمی علم مربوط به تركیب اجزا و ساختار مواد موجود در سیستم های زنده و واكنش های شیمیایی انجام شده در این سیستم هاست. اساس شیمیایی بسیاری از واکنش ها در موجودات زنده شناخته شده است. کشف ساختمان دو رشته ای دزواکسی ریبونوکلئیک اسید(DNA)، جزئیات سنتز پروتئین از ژنها، مشخص شدن ساختمان سه بعدی و مکانیسم فعالیت بسیاری از مولکول های پروتئینی، روشن شدن چرخه های مرکزی متابولیسم وابسته به هم و مکانیسم های تبدیل انرژی و گسترش تکنولوژی نوترکیبی از دستاوردهای برجسته بیوشیمی هستند. امروزه مشخص شده که الگو و اساس مولکولی باعث تنوع موجودات زنده شده است.
مکانیسم های مولکولی بسیاری از بیماریها، از قبیل بیماری کم خونی و اختلالات ارثی متابولیسم، با اندازه گیری فعالیت آنزیم ها مشخص شده است. وظیفه ی بیوشیمیست ها آن است که ساختمان این مواد و نقش آنها را در حیات موجودات زنده بررسی و شناسایی کنند. برای مثال، سطح بعضی از آنزیم ها در سرم نشانگر این است که آیا بیمار اخیرا سکته قلبی کرده است یا نه؟ بررسی DNA در تشخیص ناهنجاریهای ژنتیکی، بیماریهای عفونی و سرطانها نقش مهمی ایفا می کند.