17世紀考伯提到發(fā)光生物熒火蟲；1786年伽伐尼研究了肌肉的靜電性質；1796年揚利用光的波動學說、色覺理論，研究了眼的幾何光學性質及心臟的液體動力學作用；亥姆霍茲將能量守恒定律應用于生物系統(tǒng)，認為物質世界包括生命在內都可以歸結為運動。他研究了肌肉收縮時熱量的產生和神經脈沖的傳導速度；杜布瓦-雷蒙德第一個制造出電流表并用以研究肌肉神經，1848年發(fā)現(xiàn)了休止電位及動作電位。
1896年倫琴發(fā)現(xiàn)了 X射線后，幾乎立即應用到醫(yī)學實踐，1899年皮爾遜在《科學的文法》一書中首次提到：“作為物理定律的特異事例來研究生物現(xiàn)象的生物物理學……”，并列舉了當時研究的血液流體動力學、神經傳導的電現(xiàn)象、表面張力和膜電位、發(fā)光與生物功能、以及機械應激、彈性、粘度、硬度與生物結構的關系等問題。
1910年希爾把電技術應用于神經生物學，并顯示了神經纖維傳遞信息的特征是一連串勻速的電脈沖，脈沖是由膜內外電位差引起的。19世紀顯微鏡的應用導致細胞學說的創(chuàng)立，電子顯微鏡的發(fā)展則提供了生物超微結構的更多信息。
早在1920年，X射線衍射技術就已列入蛋白質結構研究。阿斯特伯里用 X射線衍射技術研究毛發(fā)、絲和羊毛纖維結構等，發(fā)現(xiàn)了由氨基酸殘基鏈形成的蛋白質主鏈構象；20世紀50年代沃森及克里克提出了遺傳物質DNA雙螺旋互補的結構模型。1944年的《醫(yī)學物理》介紹生物物理內容時，涉及面已相當廣泛，包括聽覺、色覺、肌肉、神經、皮膚等的結構與功能，并報道了應用電子回旋加速器研究生物對象。
物理概念對生物物理發(fā)展影響較大的是1943年薛定諤的講演：“生命是什么”和威納關于生物控制論的論點；前者用熱力學和量子力學理論解釋生命的本質引進了“負熵”概念，試圖從一些新的途徑來說明有機體的物質結構、生命活動的維持和延續(xù)、生物的遺傳與變異等問題；后者認為生物的控制過程，包含著信息的接收、變換、貯存和處理。
他們認為既然生命物質是物質世界的一個組成部分，那么既有它的特殊運動規(guī)律，也應該遵循物質運動的共同的一般規(guī)律。這就溝通了生物學和物理學兩個領域。
20世紀20年代開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)生物分子具有鐵電、壓電、半導體、液晶態(tài)等性質，發(fā)現(xiàn)生命體系在不同層次上的電磁特性，以及生物界普遍存在的射頻通訊方式等等。但許多物理特性在生命活動過程中的意義和作用，則遠還沒有搞清楚。
1980年發(fā)現(xiàn)兩個人工合成DNA片段呈左旋雙螺旋，人們普遍希望了解自然界有無左旋DNA存在；1981年人們在兩段左旋片段中插入一段A-T對，整個螺旋立即向右旋轉，能否說明自然界不存在左旋DNA呢？這種特定的旋光性對生命活動的意義現(xiàn)仍無答案。
根據生物的物理特性可以測出各種物理參數(shù)。但是由于生命物質比較復雜，在不同的環(huán)境條件下參量也要改變。已有的測試手段往往不適用，尚待技術上的突破，才有可能進一步闡明生命的奧秘。
活躍在生物體內的基本粒子(目前研究到電子和質子)的研究，也是探索生命活動的物理及物理化學過程的一個主體部分。生物都是含水的，研究水溶液中電子的行為，對了解生命活動的理化過程極為重要。人們已經發(fā)現(xiàn)了生物的質子態(tài)、質子非定域化和質子隧道效應等現(xiàn)象，因此需進一步開展量子生物學的研究，探索這些基本粒子在活體內的行為。
光合作用中葉綠素最初吸收光子只在一千萬億分之一秒瞬間完成，視覺過程和高能電離輻射最初始的能量吸收也都是瞬間完成的，這些能量在生物體內最初的去向和行為，從吸收到物理化學過程的出現(xiàn)，究竟發(fā)生了什么物理作用，這就需要既靈敏又快速的測試技術。
蛋白質在56℃左右變性，但我們在70℃以上的溫泉中還能找到生物；人工培養(yǎng)的細胞保存在零下190℃，解凍后細胞仍與正常態(tài)一樣，這些生物體內水的結構狀態(tài)是怎樣？如果能把這些極端狀態(tài)的水的結構與性質闡明，將有助于對生命規(guī)律的理解。
生物在億萬年進化過程中，最終選擇了膜作為最基本的結構形式。從通透、識別、通訊，到能量轉換等各種生命活動幾乎都在膜上進行，膜不僅提供場所，它本身也積極參與了活動。
有時一種技術的出現(xiàn)將使生物物理問題的研究大大改觀。如 X射線衍射技術導致了分子生物物理學的出現(xiàn)。因此雖然技術本身并不一定就代表生物物理，但它對生物物理學的發(fā)展是非常關鍵的。
生物物理學是研究活物質的物理學。盡管生命是自然界的高級運動形式，也仍然是自然界三個量(質量、能量和信息)綜合運動的表現(xiàn)。只是在生理體內這種運動變化既復雜又迅速，而且隨著生物物質結構的復雜化，能量利用愈趨精密，信息量愈來愈大，使得研究的難度很高。但從另一方面看，研究活物質的物理規(guī)律，不僅能進一步闡明生物的本質，更重要的是能使人們對自然界整個物質運動規(guī)律的認識達到新的高度。