分子素子の一種で，特に生体関連材料を用いたもの．1970年代の終わりにMcAlearらは，タンパク質を配向した基板の上にポルフィリンなどの環状分子を一次元的に並べて，その分子面の重なりを制御することで電子移動のオン・オフを行う分子スイッチング回路を提唱した．この提案以来，新しいコンピュータ素子の開発が進められている．バイオ素子には高分子アクチュエータなどの分子レベルの機械素子も含まれる．例えばポリアクリロニトリル（PAN）繊維をもとにして，pH変化により大きな収縮が得られている．イオン性のゲルの収縮・膨潤を電流で制御するという試みも盛んである．