Der Bionik liegt das Prinzip „Lernen von der Natur“ zugrunde. Biologische Prinzipien und Strategien werden auf neue technische Abläufe und Produkte übertragen. Beispiele sind die Klette und der Klettverschluss, die Flügelfrucht und der Propeller, die Lotuspflanze und der Lotuseffekt (Abperlen von Flüssigkeiten) und die Haifischhaut, die den Reibungswiderstand vermindert.
Für die Medizintechnik relevant sind die Konstruktionsbionik (Untersuchung des Knochenaufbaus), die Sensorbionik (untersucht Systeme zur Reizaufnahme), Bewegungsbionik (Antrieb, Oberflächen, Strömungen) und die Neurobionik (Informationsübertragung).
Die Orthobionik ist die Anwendung der Erkenntnisse der Bionik auf die Prothetik. Moderne intelligente Prothesen werden heute gezielt über Nerven angesteuert.
Dazu wird ein Muskel, der ursprünglich den natürlichen Arm gesteuert hat, als biologischen Verstärker mit einem Nervenstumpf verbunden. Nach der erfolgten Verbindung arbeitet der Muskel wieder. Ein Microcomputer ermöglicht, dass die Bewegung des Muskels auf die Prothese übertragen wird. Dieses Verfahren wird TMR (Targeted Muscle Reinnervation) genannt. Möglich ist die Anwendung nur, weil ein Reparaturmechanismus im Körper die Muskelkontraktion wieder herstellt.