Ksenobiologija (KB) je istraživačko područje u okviru sintetičke biologije, koje proučava i istražuje mogućnosti sinteze i manipulacije biološkim komponentama i sustavima. Ime ksenobiologija izvodi se od grčkog xenos, što znači „stranac“ ili „gost“. Drugim riječima, XB opisuje oblik biologije koji je još uvijek nepoznat znanosti, te opisuje biokemijska svojstva i sustave koji ne postoje u organskoj prirodi. U praksi to znači kako se radi o sustavima koji ne funkcioniraju s temeljnim kemijskim strukturama ili elementima (npr. DNK-RNK/20 kanonskih amino kiselina) koji su nam poznati iz „klasične“ centralne dogme molekularne biologije. Na primjer, umjesto da DNK i RNK, XB istražuje analoge nukleinskih kiselina, tzv. kseno nukleinskih kiselina (XNA) kao nositelja informacija.[1] Također se bavi na proširenjem ili ekspanzijom genetičkog koda[2] kao i ugradnom nekanonskih ili neproteinogenih aminokiselina u proteine.[3]