Penentuan biologis adalah metode mengukur jumlah suatu zat kimia berdasarkan tingkat pengaruhnya terhadap beberapa sistem biologis.
Metode ini didasarkan pada kemampuan organisme hidup dalam merespon keberadaan dan konsentrasi berbagai senyawa kimia. Respon sistem biologis, seperti sel, jaringan, atau keseluruhan organisme, digunakan untuk mengukur keberadaan zat uji.
Sensitivitas penentuan biologis tergantung pada benda uji yang dipilih. Misalnya, bakteri, ragi, alga, dan krustasea sering digunakan untuk menentukan zat beracun. Reaksi organisme ini memungkinkan perkiraan konsentrasi racun secara akurat.
Penentuan biologis banyak digunakan dalam kimia analitik, toksikologi, kedokteran, ekologi dan bidang lainnya untuk analisis cepat dan pemantauan senyawa kimia dalam objek lingkungan dan cairan biologis.