結構生物學主要是用物理的手段,用X-射線晶體學,核磁共振波譜學,電鏡技術等物理學技術獲得生物大分子結構并且利用計算機工具，生物信息學的積累，生物化學分子生物學成果.來闡明這些大分子的功能，以及相互作用中的機制。
結構生物學起源于上世紀五十年代 Waston Crick 發現了 DNA雙螺旋結構，建立DNA的雙螺旋模型。60年代 當時的開文迪許實驗室的M.Perutz J.Kendrew 用X-射線晶體衍射技術獲得了球蛋白的結構.由于X射線晶體衍射技術的應用，使我們可以在晶體水平研究大分子的結構，在分子原子基礎上解釋了大分子。60到70 年代,在同一實驗室的他們又發展了電子晶體學技術 ，當時的研究對象主要是有序的,對稱性高的生物體系，如二維的晶體和對稱性很高的三維晶體。 70-80年代 ，***核磁共振波譜學的發明使得在水溶液中研究生物大分子成為可能,水溶液中的生物大分子更接近于生理狀態.較近二十年，冷凍的發明,這種技術的發明使我們不僅能夠研究生物大分子在晶體狀態和溶液狀態的結構，而且能夠研究研究復雜 的大分子體系(molecular complex)超分子體系。
功能的闡釋離不開結構，正如雙螺旋結構的發現，開辟了生命科學領域的新紀元一樣，其他生物大分子結構的進一步獲得，必定給生命科學，醫學，藥學帶來新的驚喜

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隨著生命科學其他領域的理論與技術的成功且成規模的運用到生命研究中來，

如數學，物理，X-Ray，NMR(核磁共振）等。以及計算領域的研究者參與。結構生物學領域出現欣欣向榮的局面。