Применение экспериментального метода в биологии связывают с именем Уильяма Гарвея, который использовал его в своих исследованиях при изучении кровообращения. Но широко применяться в биологии он начал лишь с начала XIX в., прежде всего при изучении физиологических процессов. Экспериментальный метод позволяет изучать то или иное явление жизни с помощью опыта.
Большой вклад в утверждение экспериментального метода в биологии внес Г. Мендель, который, изучая наследственность и изменчивость организмов, впервые использовал эксперимент не только для получения данных об изучаемых явлениях, но и для проверки гипотезы, формулируемой на основании получаемых результатов. Работа Г. Менделя стала классическим образцом методологии экспериментальной науки.
В XX в. экспериментальный метод стал ведущим в биологии. Это стало возможным благодаря появлению новых приборов для биологических исследований (электронный микроскоп, томограф и др.) и использованию методов физики и химии в биологии.
В настоящее время в биологическом эксперименте широко используют различные виды микроскопии, включая и электронную с техникой ультратонких срезов, биохимические методы, разнообразные способы культивирования и прижизненного наблюдения культур клеток, тканей и органов, метод меченых атомов, рентгеноструктурный анализ, ультрацентрифугирование, хроматографию и т. д. Не случайно во второй половине XX в. в биологии развилось целое направление — создание новейших приборов и разработка методов исследования.
В биологических исследованиях все шире применяют моделирование, которое считают высшей формой эксперимента. Так, ведутся активные работы по компьютерному моделированию важнейших биологических процессов, основных направлений эволюции, развития экосистем или даже всей биосферы (например, в случае глобальных климатических или техногенных изменений).
Экспериментальный метод в сочетании с системно-структурным подходом коренным образом преобразил биологию, расширил ее познавательные возможности и открыл новые пути для использования биологических знаний во всех сферах человеческой деятельности.

Экспериментальный метод в биологии позволяет активно изучать то или иное явление. Любой эксперимент  связан с наблюдением, однако эксперимент и наблюдение не тождественны. В отличие от описания и сравнения, основу которых составляет наблюдение, эксперимент позволяет изучать не только то, что бросается в глаза и сразу видно экспериментатору, но и то, что скрыто в глубине предмета, явления. Эксперимент позволяет изучать явления целенаправленно, в условиях, которые можно точно учитывать качественно и количественно, а также воссоздавать заново.
 Начало введения экспериментального метода в биологию восходит к XVII в. и датируется работами В. Гарвея (1578-1657), который использовал эксперимент для изучения кровообращения. Чтобы определить направление движения крови и выявить роль сердечных клапанов, этот выдающийся естествоиспытатель ставил эксперименты с зажимом или перерезкой сосудов. В XVIII в. швейцарский естествоиспытатель А. Галлер (1708- 1777) выполнил- первые опыты по простейшему моделированию на животных ряда физиологических процессов, , что способствовало упрочению эксперимента как метода исследования.

 Экспериментальный метод широко вошел в биологию лишь в начале XIX в.через физиологию. Тоесть физиология,раньше всех биологических наук стала экспериментальной наукой.