Pencitraan biologis adalah istilah luas yang menggambarkan serangkaian teknik yang digunakan dalam ilmu biologi dan kesehatan untuk menghasilkan gambar yang berguna secara ilmiah dari berbagai aspek organisme dan sistem biologis yang tidak terlihat dengan mata telanjang. Beberapa teknik pencitraan digunakan untuk mengembangkan gambar jaringan di bawah kulit, sementara yang lain digunakan untuk menandai dan melacak proses biologis penting pada tingkat molekuler. Metode pencitraan sangat beragam dan bisa sangat kreatif. Sementara satu metode dapat menggunakan tingkat peluruhan kimia molekul untuk mengembangkan gambar, yang lain dapat menggunakan pulsa cahaya inframerah-dekat untuk membuat gambar yang berguna mewakili aktivitas otak dari waktu ke waktu.
Ada banyak metode pencitraan biologis yang digunakan oleh para profesional medis untuk mengumpulkan informasi tentang bagian dalam tubuh seseorang dengan cara non-invasif. Salah satu metode yang sangat penting dalam pengobatan modern disebut pencitraan resonansi magnetik, atau MRI. Metode pencitraan biologis ini menggunakan medan magnet yang kuat untuk menyelaraskan atom-atom umum tertentu secara magnetis, biasanya hidrogen, di dalam air dalam tubuh seseorang. Penjajaran ini diputar, memungkinkan pemindai untuk mengambil medan magnet yang berputar yang dapat digunakan untuk mengembangkan gambar yang relatif komprehensif dari bagian dalam tubuh seseorang. Metode ini sangat berguna untuk mengambil gambar otak atau untuk mendeteksi kanker.
Pencitraan biologis tidak secara ketat digunakan dalam pengaturan perawatan kesehatan, namun; banyak peneliti di laboratorium biologi dan biokimia menggunakan berbagai metode dalam pencitraan biologis untuk mengumpulkan informasi yang relevan dengan penelitian mereka. Salah satu metode pencitraan laboratorium yang sangat umum dan berguna dikenal sebagai pencitraan bioluminescent. Protein luminescent alami digunakan untuk menandai sel dan komponen biologis lainnya dalam suatu organisme atau sistem untuk mengamati berbagai aspek proses biologis dengan cara non-invasif yang tidak mengubah proses dengan cara apa pun.
Ada banyak metode lain dari pencitraan biologis yang dapat digunakan baik untuk tujuan diagnostik atau untuk penelitian murni. Ultrasound, misalnya, menggunakan suara frekuensi tinggi untuk membuat gambar sistem internal organisme. Beberapa metode pencitraan biologis, seperti pemindaian galium, menggunakan pengetahuan peluruhan radioaktif untuk membuat gambar internal organisme. Gallium, yang mengikat area peradangan di dalam tubuh, digunakan sebagai pelacak radioaktif untuk menandai berbagai area tubuh; hal ini sangat berguna untuk mendeteksi kanker. Salah satu metode pencitraan biologis yang sangat mendasar dan penting yang digunakan di hampir semua cabang ilmu pengetahuan dan kedokteran adalah mikroskop, yang tujuannya adalah untuk menghasilkan gambar yang jauh lebih besar dari objek biologis yang kecil, seringkali sangat kecil.