Biologia strukturalna – dziedzina biologii znajdująca się na pograniczu biologii molekularnej, biochemii oraz biofizyki, zajmująca się badaniem przestrzennej struktury dużych biocząsteczek, takich jak białka i kwasy nukleinowe. Badania te mają podstawowe znaczenie dla wyjaśnienia mechanizmu większości procesów zachodzących w komórce takich jak oddychanie komórkowe czy obróbka informacji genetycznej, ponieważ zaangażowane są w nie cząsteczki białek, których funkcja jest ściśle powiązana z ich budową.
Obecnie poza metodami eksperymentalnymi duże znaczenie ma teoretyczna biologia strukturalna. Wykorzystuje ona różnorodne metody bioinformatyczne oraz modelowanie molekularne do przewidywania struktury oraz badania mechanizmów zwijania się biocząsteczek. Stosowane są zarówno techniki modelowania homologicznego polegające na tworzeniu modelu cząsteczki w oparciu o znane struktury spokrewnionych białek, jak i metody fizyczne takie jak dynamika molekularna i metoda Monte Carlo.