Biologisk bestämning är en metod för att mäta mängden av ett kemiskt ämne efter graden av dess effekt på något biologiskt system.
Denna metod är baserad på levande organismers förmåga att svara på närvaron och koncentrationen av olika kemiska föreningar. Svaret från ett biologiskt system, såsom celler, vävnader eller en hel organism, används för att kvantifiera närvaron av ett testämne.
Känsligheten för den biologiska bestämningen beror på det valda testobjektet. Till exempel används ofta bakterier, jäst, alger och kräftdjur för att bestämma giftiga ämnen. Reaktionen av dessa organismer gör det möjligt att exakt uppskatta koncentrationen av giftämnet.
Biologisk bestämning används i stor utsträckning inom analytisk kemi, toxikologi, medicin, ekologi och andra områden för uttrycklig analys och övervakning av kemiska föreningar i miljöobjekt och biologiska vätskor.