Biologisk bestemmelse er en metode til at måle mængden af et kemisk stof ved graden af dets virkning på et eller andet biologisk system.
Denne metode er baseret på levende organismers evne til at reagere på tilstedeværelsen og koncentrationen af forskellige kemiske forbindelser. Responsen fra et biologisk system, såsom celler, væv eller en hel organisme, bruges til at kvantificere tilstedeværelsen af et teststof.
Følsomheden af den biologiske bestemmelse afhænger af det valgte testobjekt. For eksempel bruges bakterier, gær, alger og krebsdyr ofte til at bestemme giftige stoffer. Reaktionen af disse organismer gør det muligt nøjagtigt at estimere koncentrationen af giftstoffet.
Biologisk bestemmelse er meget udbredt inden for analytisk kemi, toksikologi, medicin, økologi og andre områder til ekspresanalyse og overvågning af kemiske forbindelser i miljøobjekter og biologiske væsker.