Одним из фундаментальных свойств всего материального мира, как живого, так и неживого, является цикличность (периодичность) процессов и явлений. Это свойство присутствует на всех уровнях организации живой материи, начиная от клетки и кончая биосферой. Источники учения о биоритмах уходят в глубь веков, однако первые экспериментальные наблюдения по биологическим ритмам появились в 18-19 веках. Основоположником учения о биоритмах считают немецкого учёного Кристофера Гуфелянда. В 1797 году он опубликовал статью о существовании в живых организмах «внутренних часов», ход которых совпадает со временем вращения Земли вокруг своей оси, и рассогласованность таких внутренних ритмов является причиной ряда заболеваний.
На ритмичность биологических процессов позже указывали такие отечественные учёные, как И.И.Сеченов, В.М.Бехтерев и И.И.Павлов. Павлов писал: «В жизни человека нет ничего более властного, чем ритмы».
Фундаментальные работы по биологическим ритмам и их связи с космическими ритмами (активностью солнца, фазами Луны) появляются начиная с первой четверти XX века. В 1928 году швед Е.Форсген публикует статью, где в экспериментах на кроликах показывает суточную ритмичность гликогенообразования и желчеобразования в печени. Примерно в это же время публикуются работы отечественного учёного А.Л.Чижевского по изучению ритмов солнечной активности и связанной с этим периодичностью болезней растений, размножения животных, появлением среди людей эпидемий и колебаний рождаемости и смертности, частоты несчастных случаев и др.
В 1935 году по инициативе Форсгрена создаётся международное общество по изучению биоритмов. К 1955 году было изучено около 40 биоритмов у человека. Сейчас не известно ни одной функции, которая не имеет суточного ритма.
В 1960 году в Америке происходил первый международный симпозиум по биоритмам и было принято решение назвать науку о биологических ритмах хронобиологией. В 1970 г. формируется Международное общество хронобиологов, а в 1990 г. создаётся Ассоциация хронобиологов СССР.
Согласно хронобиологическим представлениям в организации живых систем существенное значение имеют не только пространственные, но и временные отношения, и временной фактор является определяющим в реакциях организма на внешнее воздействие. При этом полагается, что ритм, будучи элементарной единицей времени той или иной системы, выступает индикатором естественной самоорганизации. За счёт ритмов осуществляется согласование и корреляция физиологических функций как между собой внутри организма. Так и их синхронизация с ритмами внешней среды. Ритмичность, в конечном счете, определяет динамически-стереотипную организацию биологических процессов во времени.
Современная хронобиология - междисциплинарная наука. Она включает в себя методы представления других естественнонаучных дисциплин (молекулярной биологии, генетики, биохимии, биологии, морфологии и др.), хронобиология пользуется также достижениями точных наук (математики, физики).
Наиболее важные обобщения, сделанные к настоящему времени хронобиологией, следующие:
1. Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы - от клеточных до сложноустроенных многоклеточных организмов животных и растений. И от молекулярных и субклеточных структур до биосферы. Это свидетельствует о том, что биологическая ритмика - одно из общих свойств живых систем.
2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, включающим принцип обратной связи и обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.
3. Установлено, что биологические ритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетически закреплены, а с другой стороны, их осуществление тесно связано с модифицирующим действием факторов внешней среды, так называемых датчиков времени (внешних по отношению к биологической системе). Эта связь лежит в основе единства организма со средой и во многом определяет экологические закономерности.
4. Ритмичность биологических процессов - важный фактор надёжности биологических систем. Периоды спада любого процесса можно рассматривать как условия для восстановления энергетических ресурсов, необходимых во время подъёма функций организма.