生物计算是指利用生物系统固有的信息处理机理而研究开发的一种新的计算模式。生物计算研究包括器件和系统两个方面。利用有机（或生物）材料在分子尺度内构成的有序体系、提供通过分子层次上的物理化学过程信息检测、处理、传输和存储的基本单元。称为分子器件。生物计算系统的结构和计算原理不同于传统的计算系统，它的结构一般是并行分布式的。信息存储往往是短时记忆和长时记忆的结合，是通过学习完成的。它的计算则表现为复杂的动态过程，不仅存在精确的时间同步，甚至要求在分维时间尺度上才能描述。生物计算是指以生物大分子作为“数据”的计算模型，主要分为3种类型：蛋白质计算、RNA计算和DNA计算，或指计算机科学和计算机工程的子领域，使用生物工程和生物学建造计算机，但是类似于生物信息学，这是一个跨学科的科学，使用计算机存储和处理生物数据。蛋白质计算模型的研究始于20世纪80年代中期，Conrad首先提出用蛋白质作为计算器件的生物计算模型。1995年，Birge发现细菌视紫红质蛋白分子具有良好的“二态性”，拟设计、制造一种蛋白质计算机。