Die „Bioinformatik“ ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die Probleme aus den Lebenswissenschaften mit theoretischen computergestützten Methoden löst. Sie hat zu grundlegenden Erkenntnissen der modernen Biologie und Medizin beigetragen. Bekanntheit in den Medien erreichte die Bioinformatik in erster Linie 2001 mit ihrem wesentlichen Beitrag zur Sequenzierung des menschlichen Genoms.
Als Schwesterdisziplin ist die „Bioelektronik“ zu sehen. Dieser Bereich der Biotechnologie kombiniert biologische und elektronische Bauelemente, um Biosensoren, biologisch gesteuerter Prothesen und die DNA-Computer zu realisieren. Grundlage der Bioelektronik ist, dass biologische Systeme wie elektronische Schaltkreise elektrische Impulse zur Informationsverarbeitung nutzen. So stellt etwa das Gehirn des Menschen ein extrem komplexes System dar, bei dem 100 Milliarden Zellen miteinander verknüpft sind und über elektrische und biochemische Verbindungen vernetzt sind.
„DNA-Computer“, auch „RNA-Computer“ oder allgemeiner „Biocomputer“ genannt, beruhen auf der Verwendung der Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure (DNA) oder Ribonukleinsäure (RNA) als Speicher- und Verarbeitungsmedium. In einer Realisierungsvariante bewegen sich biomolekulare Motoren, die nur wenige Nanometer groß sind, durch ein mittels Nanofabrikation hergestelltes Netzwerk, das einen mathematischen Algorithmus repräsentiert. Jedes Mal, wenn die Biomoleküle eine Kreuzung im netzwerkbasierten Bio-Computer erreichen, können sie entscheiden, ob sie eine Zahl addieren oder nicht. Jedes einzelne Biomolekül fungiert so als ein winziger Computer – mit Prozessor und Arbeitsspeicher. Obwohl jedes Biomolekül für sich betrachtet viel langsamer rechnet als ein elektronischer Computer, kann die schiere Anzahl an Molekülen dank Selbstorganisation eine Rechenleistung entwickeln, die Supercomputer in den Schatten stellt und selbst Quantencomputer überflügelt. Die biologischen Recheneinheiten können sich selbst vermehren, um sich der Schwierigkeit des mathematischen Problems anzupassen.