是一個跨學科的專業(yè)，它集合了傳統(tǒng)生物學、工程學及數(shù)學的知識體系和研究方法，涉及的領域相當之廣，包括生物技術、進化生物學、基因工程、分子生物學、生物信息學、系統(tǒng)生物學、生物物理及計算機科學等等。

合成生物學是生物科學在二十一世紀剛剛出現(xiàn)的一個分支學科，近年來合成生物物質的研究進展很快。合成生物學與傳統(tǒng)生物學通過解剖生命體以研究其內在構造的辦法不同，合成生物學的研究方向完全是相反的，它是從最基本的要素開始一步步建立零部件。

合成生物學與基因工程把一個物種的基因延續(xù)、改變并轉移至另一物種的作法不同，合成生物學的目的在于建立人工生物系統(tǒng)（artificial biosystem），讓它們像電路一樣運行‘。