將工程科學的原理和方法與生命科學的原理和方法相結合，認識哺乳動物正常的和病理的組織、器官的結構–功能關係，用以恢復、維持、提高人的健康的新興學科。興起於20世紀80年代末的前沿學科領域。用於人體可用圖1形象地說明。顯然，無論是認識器官、組織的結構–功能關係，還是通過患者體細胞的離體培養獲得所需要的組織或器官，生物力學都是基礎。認識哺乳動物組織和器官的結構–功能關係是瞭解不同的組織、器官在正常生理狀態下的力學環境和內部應力（應變）分佈，以及作為工程化組織植入入物所必須具備的力學性質。應力–生長關系則是後者的指導性原則。圖2概括瞭活組織工程化培養過程中主要的生物力學問題。種子細胞的規模擴增涉及應力對細胞增殖、分化的影響。可降解材料表面處理的基本科學問題是細胞–材料表面以及生物大分子–材料表面的力學–化學耦合作用。可降解材料構架設計和制備的兩個基本原則：一是材料構架力學性能的降解速率必須與細胞、組織生長速率相匹配；二是具備高效的傳質性能，以確保細胞生長所必需的化學（微）環境。而活組織工程化培養的關鍵技術裝備是細胞、組織三維培養系統，它要有高效的傳質性能，而且要求內部力學（微）環境可調控，盡可能模擬所培養組織的在體力學環境。這裡不同的力學因素對不同的細胞的生長（發育、增殖、分化、凋亡等）的作用是科學的基本問題；而植入的工程化組織和宿主相鄰組織的力學–化學耦合效應則直接決定瞭治療效果。
圖1 組織工程概念示意
圖2 組織工程基本流程