在生命科学领域, 光与生命现象早已结下不解之缘. 从科学发展观来看, 在21 世纪, 所有的科学技术都将围绕人与人类的发展问题, 寻找各自的存在意义与发展面. 生物医学光子学正是在这样的背景下产生的. 简言之, 生物医学光子学是利用光子来研究生命现象的科学, 它是光子学和生命科学相互交叉、互相渗透而产生的边缘学科. 具体地, 生物医学光子学涉及生物(包括人体组织)系统以光子形式释放的能量与来自生物系统的光子探测过程, 以及这些光子所携带的有关生物系统的结构与功能信息, 还包括利用光子的能量对生物系统进行的加工与改造等.

    生物学研究与医学研究、诊断和治疗涉及到的光学及其相关的应用技术, 包括其中最基础性的光物理问题, 均可归为生物医学光子学的研究对象. 较普遍的观点认为, 生物医学光子学可以定义为研究所有波长范围的电磁辐射在生物医学领域的应用科学与技术.生物医学光子学涉及对生物体的成像、探测和操纵, 具体可划分为生物光子学和医学光子学两个相对独立的部分, 但它们各自的领域存在互相重叠的范围, 两者的区分主要在于光子学及其技术的具体应用对象不同.

    生物光子学主要研究分子水平上的细胞功能和结构, 包括生物系统的光子辐射以及这些光子携带的信息, 用光子及其技术对生物系统进行检测、加工和改造等等; 而医学光子学的研究对象为人体及其器官和组织. 通过检测组织与血液参数, 探索组织结构与功能的变化, 进而实现宏观和微观水平疾病无损探测、诊断和治疗, 包括组织光学、医学光谱术、医学成像术、以及光诊断与光治疗技术及其作用机理的研究等.

    生物医学光子学的学科发展及其研究成果, 对生命科学有重要且积极的意义, 将为解决长期困扰人类的疑难顽疾如心血管疾病和癌症的早期诊治提供可能性, 从而提高人类的生存价值和意义, 其中的重大突破将起到类似X射线和CT 技术在人类文明进步史上的重要推动作用, 在知识经济崛起的时代还可能产生和带动一批高新技术产业.