Kronobiologija je visoko interdisciplinarna grana znanosti koja se bavi proučavanjem bioloških ritmova i cikličkih procesa u živim organizmima, uključujući životinje, biljke, bakterije i gljive. Ljudi koji rade na ovom području mogu ga primijeniti na više načina, od liječenja pacijenata s poremećajima spavanja do proučavanja procesa koji su uključeni u nastanak kolonija plijesni. Neki primjeri polja integriranih u kronobiologiju uključuju: molekularnu genetiku, anatomiju, fiziologiju, ponašanje, fiziku, staničnu biologiju i kemiju.
Mnogi živi organizmi imaju neki oblik unutarnjeg sata. Ovaj sat regulira ogroman broj bioloških ciklusa koji se redovito javljaju i često ovise o vremenu. Mnogi procesi u tijelu prate vrlo specifične vremenske okvire, kao što je REM ciklus od 90 minuta kod ljudi koji spavaju ili proces diobe stanica kod brojnih životinja. Unutarnji sat može regulirati širok raspon procesa, a na njegovu funkciju mogu utjecati okolišni i genetski čimbenici.
Istraživači promatraju utjecaj okoliša na biološke ritmove, proučavajući lunarne i solarne ritmove i promatrajući ulogu prehrane, ponašanja i drugih aktivnosti na unutarnje mjerenje vremena. Kronobiolozi proučavaju teme poput onoga što uzrokuje izbacivanje unutarnjih ritmova, kako se ciklusi mogu umjetno poremetiti radi postizanja različitih željenih ciljeva i kako se normalni ciklusi mogu vratiti nakon prekida. Također ih zanimaju evolucijski procesi koji su u osnovi cikličkih bioloških procesa.
Kronobiolozi se mogu naći na terenu iu laboratoriju, koji rade s raznim živim organizmima. Razumijevanje vremenski ovisnih procesa uključenih u razvoj i uobičajeno funkcioniranje može biti vrlo važno za razumijevanje organizma ili za pronalaženje tragova koji pružaju informacije o određenom organizmu, ekosustavu ili međusobno povezanoj mreži. Kronobiologija se čak može koristiti u forenzici; na primjer, istraživač može koristiti poznate događaje ovisne o vremenu kao što je životni ciklus insekata kako bi odredio vrijeme smrti.
Jedno područje od posebnog interesa u kronobiologiji su poremećaji spavanja. Poremećaji spavanja mogu se uočiti kod ljudi diljem svijeta i vrlo su varijabilni. Istraživači se nadaju da će razumjeti što uzrokuje poremećaje spavanja kako bi mogli naučiti više o mogućim tretmanima, a također su zainteresirani za okolišne i kulturološke pritiske koji uzrokuju temeljne promjene u biološkim obrascima. Na primjer, radnik u noćnoj smjeni mora razviti vrlo drugačiji unutarnji sat od onog s kojim je rođen, a razumijevanje kako se to događa može biti rasvjetljujuće za istraživača kronobiologije.