信息论还被广泛的应用于不同层次的生物系统，包括从基因组到生态系统。但是却很少应用于有关生命是如何开始的问题。将该理论应用于生命起源将展示一种完全新的视野。生命起源的答案并没有埋葬在某些令人困惑的化学变化中，相反，这个问题的关键存在于信息流组织的变形中。

　　美国宇航局天体生物学家美国亚利桑那州立大学的萨拉·沃克（Sara Walker）认为生物学信息的最重要特征并不是它的复杂性，而是它分层级性的组织方式。在所有的物理系统中信息都是从底部向上流动，从某种意义上说，系统的部件决定了整个系统的特性。因此，如果一名气象学家想要预测天气，他可能从当地信息开始着手，例如各个地区的温度和气压，然后计算出天气系统作为一个整体的移动方向和变化趋势。在有机体内，底部朝上的信息流和顶部朝下的信息留传递方式可能相互混合，因此地方层面发生的一切取决于全球环境，反之亦然。

　　举一个简单的例子，一个细胞是否反映了一个基因特性取决于环境对整个细胞造成的机械压力或者电场。因此，宏观层面上全球信息（力量的模式）的改变会导致微观层面上（基因的接入）当地信息的运动。普遍来说，从环境接收到的各种信号能帮助描述一个细胞的DNA是如何分布和转录的。沃克提出生命起源道路上最关键的转变发生在顶部向下的信息流首次占支配地位的时期。基于简单的数学模型，沃克认为它可能发生的非常突然，类似于加热的气体忽然燃烧那一瞬间。