Η μελέτη και η έρευνα της πολυπλοκότητας και της ποικιλομορφίας της έμβιας ύλης καθώς και η οργάνωση των ζωντανών οργανισμών σε διάφορα επίπεδα (χημικό, κυτταρικό, ανώτερα επίπεδα κ.ά.), αποτελούν το κύριο αντικείμενο της εργασίας του. Πιο συγκεκριμένα, ο βιοφυσικός ασχολείται με την έρευνα των φυσικών φαινομένων που υπεισέρχονται στη δομή, την οργάνωση και τη λειτουργία των βιολογικών συστημάτων και μελετά τα βιολογικά αποτελέσματα από την επίδραση των φυσικών παραγόντων στην έμβια ύλη. Επίσης, χρησιμοποιώντας τις αρχές και τις μεθόδους της Φυσικής στην έρευνα των φαινομένων της ζωής, εξετάζει μια σειρά από ειδικότερα θέματα, όπως φαινόμενα μεταφοράς στις βιολογικές μεμβράνες (ώσμωση, διάχυση, παθητική και ενεργός μεταφορά, ιοντικά κανάλια), βιοηλεκτρικά δυναμικά ζωτικών οργάνων και τεχνικές καταγραφής τους, μηχανικά φαινόμενα και συστολή των μυών, φαινόμενα δημιουργίας και διάδοσης νευρικού παλμού, θέματα επίδρασης φυσικών παραγόντων (π.χ., ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) στην έμβια ύλη, θερμοδυναμική των βιοσυστημάτων κ.ά. Τέλος, χειρίζεται ειδικό εξοπλισμό εργαστηρίου (φασματοσκόπια, συσκευές μετρήσεων, οπτικά μικροσκόπια κ.ά.) με σκοπό τη μελέτη της συμπεριφοράς των μακρομορίων και των κυττάρων σε διάφορες συνθήκες και συνεργάζεται με άλλους επιστήμονες (βιολόγους, γενετιστές, βιοχημικούς κ.ά.) για πιο ολοκληρωμένα αποτελέσματα στη δουλειά του.