Kemampuan berpikir analisis adalah kemampuan berpikir secara keseluruhan, cara cerdas untuk menyelesaikan masalah, analisis data, dan mengkonfirmasi informasi. Motivasi sebagai daya penggerak siswa untuk belajar. Motivasi belajar biologi memiliki peran dalam perkembangan kemampuan berpikir analisis siswa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara motivasi belajar biologi dengan kemampuan berpikir analisis siswa dalam memecahkan masalah lingkungan. Penelitian dilaksanakan di SMAN Negeri 55 Jakarta pada bulan Mei tahun 2017. Metode penelitian yang digunakan adalah deskriptif korelasional dengan teknik survei. Sampel penelitian ini berjumlah 85 siswa kelas X MIPA diambil berdasarkan simple random sampling. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh skor rata-rata motivasi belajar biologi adalah 189,45 dan skor rata-rata kemampuan berpikir analisis adalah 59,20. Hasil uji prasyarat menunjukkan data berdistribusi normal dan homogen. Hasil uji regresi dan linieritas diperoleh model regresi sederhana Ŷ = 2,013 + 0,301X. Hasil perhitungan koefisien korelasi menggunakan Pearson Product Moment diperoleh hasil 0,936 dan koefisien determinasi sebesar 0,876 sehingga besarnya kontribusi motivasi belajar biologi terhadap kemampuan berpikir analisis siswa sebesar 87,61%. Berdasarkan analisis data dapat disimpulkan terdapat hubungan positif antara motivasi belajar biologi dengan kemampuan berpikir analisis siswa dalam memecahkan masalah lingkungan.