Некоторые биологические процессы происходят - или могут быть смоделированы - с помощью клеточных автоматов.
Узоры некоторых морских раковин создаются природными клеточными автоматами. Примеры можно увидеть в родах Conus и Cymbiola. Пигментные клетки расположены узкой полосой вдоль губы раковины. Каждая клетка выделяет пигменты в соответствии с активирующей и ингибирующей активностью соседних пигментных клеток, подчиняясь природной версии математического правила. По мере медленного роста раковины полоса клеток оставляет на ней цветной узор. Например, широко распространенный вид Conus textile имеет узор, напоминающий клеточный автомат Вольфрама с правилом 30.
Растения регулируют потребление и потерю газов с помощью механизма клеточного автомата. Каждая стома на листе действует как клетка.
Движущиеся волновые картины на коже головоногих моллюсков могут быть смоделированы с помощью двумерного клеточного автомата с двумя состояниями, каждое из которых соответствует либо расширенному, либо втянутому хроматофору.
Для моделирования нейронов были изобретены пороговые автоматы, с помощью которых можно моделировать сложные формы поведения, такие как распознавание и обучение.
Фибробласты похожи на клеточные автоматы, поскольку каждый фибробласт взаимодействует только со своими соседями.
