X射线结构生物学（X-ray structural biology），理学-化学-化学生物学-化学生物学技术-生物检测分析技术-x射线结构生物学，利用X射线晶体学技术来研究生物大分子的结构、功能以及调控机制的结构生物学分支学科，与基于核磁共振波谱学和冷冻电镜技术等物理学技术的结构生物学组成结构生物学学科。X射线结构生物学起源于20世纪50年代初，美国科学家J.D.沃森[注]和英国科学家F.H.C.克里克基于DNA晶体衍射图建立DNA的双螺旋模型，开启了分子生物学的时代，他们因此获得1962年诺贝尔生理学或医学奖。随后在50年代末英国卡文迪什实验室的科学家J.C.肯德鲁和M.F.佩鲁茨用X-射线晶体衍射技术分别获得了肌红蛋白和血红蛋白的结构，他们因此获得1962年诺贝尔化学奖。从此X射线结构生物学逐渐成为生命科学的重要研究领域。X射线结构生物学通过解析生物大分子（如蛋白质分子和核酸分子）的三维结构，在分子水平上理解生物大分子的功能，阐明生物大分子之间，或者生物大分子与小分子配体之间的相互作用和调控机制。