生物機器人學的研究對象是：動態的不確定的環境中工作的自主、半自主的機器人。研究方法是：從生物系統的各個層次獲得啟發，動態平行應用從上向下和從下向上的研究方法，也即太極研究方法，更多地運用綜合策略。
主要研究內容如下：
（1）仿生物機構、驅動器、傳感器
（2）仿生物計算工具
（3）系統結構與智能結構
（4）意識、動機、情感、成長、相互作用、技能、語言、學習、知識、知覺、行為實現、思考等認知能力
（5）系統設計與制造
生物機器人學就有了明確的指導方向，包容性也很大，如（Harvey，1992）提出的進化機器人學主要研究認知能力中的成長問題，采用動態神經網作為計算結構和工具，認知機器人學也主要針對認知能力中的幾個因素。需要指出的是系統結構和智能結構是生物機器人學的基礎，認知能力也需要在這個基礎上實現。基於行為的機器人學主要研究了系統結構以及行為實現和相互作用問題。顯然，生物機器人學能把已進行的該方向的所有領域都包容進來，並能促進和指導進壹步的研究，同時避免犯局部性的錯誤。特別是，在研究方法上得到了和諧統壹，壹味從下向上的還原主義的研究方法容易犯機械論的錯誤，如目前發展的神經網絡，難以產生高層行為，壹味從上向下的研究方法容易脫離實際，如基於符號的機器人，難以適應環境。