La bio statistique est l'application de statistiques à un large éventail de sujets en biologie. Elle englobe la conception d'expériences biologiques, notamment en médecine, pharmacie, agriculture et pêche; la collecte, la synthèse et l'analyse des données provenant de ces expériences; et l'interprétation et l'inférence des résultats. Une branche majeure est la biostatistique médicale, qui concerne exclusivement la médecine et la santé.

La modélisation bio statistique constitue une partie importante de nombreuses théories biologiques modernes. Au début des années 1900, après la redécouverte du travail héréditaire mendélien de Gregor Mendel, les lacunes dans la compréhension entre la génétique et le darwinisme évolutionniste provoquèrent de vifs débats entre les biométriciens, tels Walter Weldon et Karl Pearson, et les mendéliens tels que Charles Davenport, William Bateson et Wilhelm Johannsen. Dans les années 1930, les statisticiens et les modèles basés sur le raisonnement statistique ont aidé à résoudre ces différences et à produire la synthèse évolutionniste moderne néo-darwinienne.

Les principaux acteurs de la mise en place de la génétique des populations et de cette synthèse se sont tous appuyés sur des statistiques et ont développé son utilisation en biologie.