生物钟学（Chronobiology 希腊语：Chronos = 时间；Biology = 生物学）是一门科学，它的任务是研究生物体内与时间有关的周期性现象，或曰这些现象的时间机制。生物节律是凭经验总结得出的，但有其生理学和分子生物学基础。生物钟学与所谓的生理节律无关。
概述
生物钟学的研究目的，是生物体内生理和行为的时间机制。在这种机制中，生物体内部的时钟系统所产生的节律是主要的。
三大中心问题：
生物节律有哪些类型？它们是怎样影响生物的生理过程的？
节律是内在的吗？如果是，哪里是产生节律的发生器，哪里是起搏点，它们怎么运作？
哪些是外源性的，周期性的因素，即是所谓的时间服务器，它们又是怎样作用于生物时钟的？
生物时间机制对所有的生物都很重要，而且在目前所有被研究的生物里科学家都找到了其时间节律现象。生物体内有很多过程虽然彼此相关，但在时间上都是有所区别的。还有一些过程不但受到内在因素制约，还会受到外界因素影响。时间上的区别之一就是各种行为各具其规律性——在一个大范围内观察这种规律性，就可以称之为生物节律。周期的长度由毫秒到年不等。细胞分裂，呼吸，心跳和行为只是其中的一些例子。
生物钟学对人的意义在近年来越来越重要，因为我们的生活越来越频繁地逆这种生物钟而行。在医学方面已经确定，服药时间对药效影响甚大。在化疗中，若因就节律给病人服用细胞抑制剂的话，调制药物的浓度就可以比其他给药时间所采用的浓度降低很多。
第一，我们的生活模式越来越偏离生物钟。轮班制越来越多。第二，我们越来越少去晒太阳。特别在冬天，我们在室内过上大部分的时间，光强度鲜有高于500流明。在户外即使是阴天最少有8000流明，而太阳光则有100000流明。因此就生物钟系统来说我们大多生活在黑暗中。我们的昼夜节律其实每天都需要一次新的“校正”，但现在却遇上了很大的困难。后果可能是失眠和饮食失调，精力不足直到深度抑郁症。在北欧（如挪威）， 在冬天光效率甚至直逼0。在当地，为治疗冬天抑郁症人们采取了光疗法。 第三，我们越来越频繁的跨时区旅游（即从东向西，或从西向东），这是对我们昼夜节律一个重大挑战。
时间利用的习惯分成两类。一类晚睡晚起，睡眠时间长——"猫头鹰型"，而"云雀型"则是早睡早起。这个差别是基因素因引起的，所以要改过来是很难的。这也意味着，我们大部分人是逆节律生活的。 青春期年轻人几乎全是猫头鹰型，因此推迟上课时间一个小时，特别是在冬天，无论对授课效果还是健康都是大有好处的。 除了这两种类型外，还有睡眠时间长短之分。这些类型可以相互组合。还有一种类型的人，他们对睡眠和日光同步束手无策。
生物钟学与我们的年龄有关。婴儿时期次昼夜系统（短的活动时间）和长的睡眠交替，直到昼夜系统发展到能够掌管生物钟为止。但随着年龄的增长它也会渐渐失效。这也是老年人睡眠和活动障碍的原因。
实验
如上所述，动物和植物的周期性现象很早就为人所知。1759年就有人制作了第一张豆类植物叶运动的近昼夜节律图表。首先植物的叶子会与杠杆的一端相连，杠杆的另一端放置在一个滚轮之上。若叶子下垂，杠杆会在滚轮上留下一条向上的线，相反当叶子向上提起的时候，就会得到一条向下的曲线。实验为期数天。前三天每天光照12小时，第四天起停止光照， 若果这种光是叶运动的原因的话，人们应该会得到这样的结果，就是叶子在没有光照的后几天会一直下垂。但事实并非如此。因此光照并不是叶运动的原因。
20世纪80年代有实验，去观察究竟外在因素会不会产生作用。太空实验室1号将真菌 脉孢菌带到太空，去看看离地后生物节律的变化。实验结果却与在Cape Canaveral对照组所得的结果相同。从此时起，人们在近昼夜节律，次昼夜（超日）节律和超昼夜（亚日）节律是内因产生的这一点上，达成了共识。
上世纪最重要的研究手段是基因的突变筛选。1970年Konopka首次在黑腹果蝇Drosophila melanogaster上应用了这一技术。这种果蝇的成虫破蛹行为有着明显的近昼夜节律，接近24小时。就是说蝇破蛹的时刻不是随机的，而是在一天的特定时刻。若一天已经过了这一时刻，那么成虫不会在当天，而时下一天出蛹。这种节律代代相传。Konopka找到了三种特变品种并不断培育其后代：第一种Pershort，并不遵循这种24小时节律，而是19小时，其后代也如是。第二种Perlong，其周期为29小时。第三种Per-，没有节律。所有这些特变品种在基因的同一区段上出现了缺陷。90年代末在不同的哺乳类动物里科学家找到了这些“时钟基因”（BMal, Clock, MPer1, Mper2, Mper3, Cry1, Cry2）。
20世纪90年代开始，生物钟学开始了跨学科协作。该领域的研究不单止着眼于某种方法或是某种现象，而是去寻找其内在的联系。微生物学，生理学，生态学，心理学和数学为生物钟学提供了重要的支持。而生物钟学的研究对象包括植物和动物，还有人。 生物钟学对畜牧业，社会学和医学有重要的意义，如轮班制，药理学，精神病学都离不开生物钟学。行为生理学研究生物钟的大脑机制，提供了生理学基础。
