Sejarah alam adalah penelitian ilmiah tentang tumbuhan maupun hewan, lebih menuju ke metode belajar pengamatan daripada eksperimental, dan mencakup lebih banyak penelitian yang diterbitkan di majalah daripada jurnal akademik, sehingga istilah ini dianggap kuno di kalangan masyarakat ilmiah akibat revolusi ilmiah. Seseorang yang ahli di bidang sejarah alam disebut sebagai naturalis.
Akar sejarah alam dapat dilacak dari masa Aristoteles dan filsuf klasik lainnya yang menganalisis keragaman dunia alam. Ketika Eropa memasuki Abad Pertengahan, sejarah alam dikembangkan di dunia Islam oleh ilmuwan seperti al-Jahizh, ad-Dinawari, Ibnu al-Baithar, dll. Pada masa Renaisans, banyaknya organisme yang mulai diketahui mulai membuka jalan bagi taksonomi, yang berpuncak pada sistem yang dikembangkan Carolus Linnaeus dari Swedia.