Sains hayat ialah sains yang secara sistematik menghuraikan isu-isu utama yang berkaitan dengan sifat kehidupan. Undang-undang fizik dan kimia yang mengawal dunia tidak bernyawa juga terpakai kepada dunia hidup, tanpa memberikan daya hidup misteri kepada bahan hidup. Pemahaman-dalam sains hayat sudah pasti boleh menggalakkan perkembangan bidang pengetahuan manusia yang lain, seperti fizik dan kimia. Contohnya, teka-teki-abad lamanya dalam sains hayat ialah "Dari manakah kecerdasan datang?" Kita tahu semua tentang aktiviti neuron individu, tetapi kita tidak tahu apa-apa tentang bagaimana berpuluh bilion neuron bergabung untuk membentuk kecerdasan dalam otak. Boleh dikatakan cabaran terbesar kepada kecerdasan manusia ialah bagaimana menjelaskan kecerdasan itu sendiri. Pendalaman masalah ini secara beransur-ansur juga akan mengubah struktur pengetahuan manusia.
Penyelidikan sains hayat bergantung bukan sahaja pada pengetahuan fizikal dan kimia, tetapi juga pada instrumen yang disediakan oleh yang kedua, seperti mikroskop optik dan elektron, instrumen elektroforesis protein, ultracentrifuge, -mesin sinar-X, spektrometer resonans magnet nuklear, pengimbas tomografi pelepasan positron dan sebagainya. Para saintis hayat juga diambil daripada pelbagai disiplin. Penembusan silang-disiplin telah membawa kepada banyak titik pertumbuhan yang menjanjikan dan disiplin yang baru muncul.