Para cada escala, há modelos que permitem analisar a interação entre as estruturas e os sistemas. Diferentes modelos podem ser usados para entender o que acontece nas diferentes escalas: nas escalas microscópicas, sabemos que estamos na região da mecânica quântica; nas escalas intermediárias, é preciso empregar uma teoria que contenha tanto elementos da mecânica quântica quanto da física dos fenômenos macroscópicos (a mecânica clássica ou newtoniana); nas escalas macroscópicas, estamos nos domínios da mecânica clássica
Instrumentos e equipamentosOs diferentes equipamentos desenvolvidos para estudar sistemas físicos têm sido aplicados ao estudo daqueles na biologia. Exemplos desses equipamentos: os microscópios eletrônicos, que nos possibilitam ver a matéria em escalas diminutas; a ressonância magnética nuclear, que também é largamente empregada como aparelho de diagnóstico na medicina; os magnetômetros Squid, detectores extremamente sensíveis; os difratômetros de raios X, uma das mais poderosas ferramentas para a análise de materiais.
