Co mají společného buňky a informatici? Každou živou buňku lze chápat jako ohromně výkonný počítač, který je ovládán prostřednictvím sofistikovaných programů. Abychom dokázali správně využít živou buňku, případně jen správně opravit špatně fungující (nemocnou) buňku, je nezbytné porozumět jejímu chování a tedy programům, jež v ní probíhají. Tímto problémem se zabývá systémová biologie za pomoci počítačových modelů buněčných procesů. K pochopení chování buňky a jiných živých systémů je tak nezbytné zkoumat dynamiku součinnosti jejích vnitřních komponent. Systémová biologie je moderní přístup k porozumění a predikci vlastností a principů živé hmoty opřený o přesná bioinformatická data týkající se těchto komponent a jejich vztahů. Jedná se o mezioborovou problematiku, v níž hraje nepostradatelnou roli aplikace informatických metod a systémového myšlení, často se používá modelování a simulace.
Hlavním cílem výpočetní systémové biologie je objevovat dosud neznámé vlastnosti živé hmoty s využitím moderních metod a technik informatiky. V prostředí tradiční experimentální laboratoře je prakticky možné ověřovat pouze již známé hypotézy. Důvodem jsou omezené možnosti měření, nákladné přístroje a média, doba přípravy a trvání experimentů. Proto jsou v systémové biologii používány počítačové modely živého organismu, na nichž je možné provádět experimenty bez těchto praktických omezení. Na bázi výpočetních nástrojů tak vzniká virtuální digitální laboratoř, která je určitou paralelou laboratoře experimentální. Na základě výsledků zjištěných prostřednictvím simulací a analýzy ve virtuální laboratoři lze potom vybírat vhodné živé experimenty, které prokáží reálnou platnost modelových hypotéz.