Předmět se zabývá aplikací fyzikální chemie na biologické a biochemické děje a problémy. Obsahuje následující dílčí části, které si student volí dle tématiky disertace. Biotermodynamika: energetika biologických dějů, Gibbsova energie a její význam pro popis biochemických dějů, souvislosti s entalpií a entropií, aplikace na osud ATP v organismu, základy nerovnovážné termodynamiky. Kinetika biologických dějů: enzymové reakce, denaturace a renaturace bílkovin, farmakokinetika. Nekovalentní interakce v biologických systémech: typy interakcí, prostorové uspořádání biopolymerů, jejich stabilita a denaturace, interakce s ligandy. Biologické membrány: amfifilní biomolekuly, struktura a vlastnosti membrán, transport přes membrány. Voda a hydratace: struktura a vlastnosti vody, voda jako biologické prostředí, hydratace biopolymerů. Biologické polyelektrolyty: disociace, acidobazické vlastnosti, vliv pH.