בוטניקה (Botany), פיטולוגיה (Phytology) או פיטוביולוגיה (Phytobiology) היא ענף של מדעי החיים החוקר את עולם הצומח. הבוטניקה עוסקת בכל ההיבטים של חיי הצמחים, ביניהם מבנה, התפתחות, גדילה, רבייה, חילוף החומרים ומחלות.
תחומי המחקר הכלליים בבוטניקה כוללים את מיון עולם הצומח, מורפולוגיה של צמחים, שהיא תחום העוסק בתיעוד ותיאור הצמחים, אבולוציה וגיאובוטניקה, העוסקת בחקר תפוצת הצמחים על פני כדור הארץ.
בעבר חקרו הבוטנאים את כל צורות החיים שאינן בעלי חיים, אולם במשך השנים ועם התקדמות הביולוגיה הובן כי צורות חיים שונות שאינן בעלי חיים, כמו נגיפים, פטריות וחיידקים, לא שייכות לעולם הצומח ואינן כלולות תחת הבוטניקה.