Terminas biomimetika, kurį sukūrė Otto H. Schmitt (Schmitt, 1969), reiškia gamtos metodų, mechanizmų ir procesų tyrimą bei imitavimą. Gamtos gebėjimai dažnai pranoksta žmogaus technologijas, suteikdami įkvėpimo efektyvesniems, tvaresniems ir prisitaikantiems sprendimams (Bar-Cohen, 2005; Vincent, 2001). Gyvi organizmai veikia ne kaip tikslūs brėžiniai, o kaip prisitaikantys sistemos, galinčios savaime taisytis, evoliucionuoti ir optimizuotis laikui bėgant. Skirtingai nei žmogaus sukurti produktai, kuriems reikalingas tikslus atkartojimas, biologinės struktūros išlaiko efektyvumą ir funkcionalumą, kartu išlaikydamos unikalius individualius skirtumus rūšies viduje. Šis įgimtas prisitaikomumas suteikia vertingą pagrindą technologinei pažangai.

Vienas iš ryškiausių biologinių sistemų bruožų yra jų ląstelinė architektūra, leidžianti toleruoti klaidas, savaime taisytis ir augti. Jei galėtume sukurti biomimetines struktūras iš savaime regeneruojančių medžiagų, galėtume sukurti prisitaikančius, atsparius įrenginius—požiūrį, kuris tradiciškai atrodė kaip mokslinė fantastika, tačiau dabar tampa vis labiau įmanomas atsirandant naujoms technologijoms.

Evoliucijos eigoje gamta išbandė daugybę sprendimų aplinkos iššūkiams, tobulindama sėkmingiausius. Šis natūralus bandymų ir klaidų procesas lėmė inovacijas fizikoje, chemijoje, mechanikoje, medžiagų moksle, judėjime, valdymo sistemose ir jutiminėje adaptacijoje. Gamtos mastelio principai, nuo nano ir mikro iki makro ir mega struktūrų, demonstruoja efektyvumą visuose lygiuose. Genetinis kodavimas ir savireplikacijos mechanizmai leido biologiniams organizmams archyvuoti ir perduoti savo evoliucinius pasiekimus (Bar-Cohen, 2006).

Biologinės medžiagos dažnai pranoksta žmogaus sukurtas medžiagas stiprumu, lankstumu ir efektyvumu. Pavyzdžiui, šilkas, oda ir vilna (Carlson et al., 2005) turi savybių, kurios yra pranašesnės už daugelį sintetinių alternatyvų. Bičių natūraliai sukurta korio struktūra yra gamtos inžinerinės išminties pavyzdys: ji lengva, bet nepaprastai tvirta, įkvepianti aviacijos, architektūros ir medžiagų mokslo taikymus. Nors šie pavyzdžiai pabrėžia biologinį efektyvumą, išlieka iššūkis šiuos dizainus efektyviai perkelti į žmogaus technologijas (Gordon, 1976).