La biologia molecolare è lo studio della biologia a livello molecolare. Il campo si sovrappone ad altre aree della biologia e della chimica, in particolare la biologia cellulare, la genetica, la biofisica e la biochimica.

La biologia molecolare si occupa principalmente di capire le interazioni tra i vari sistemi di una cellula, compresa l'interrelazione tra DNA, RNA e biosintesi delle proteine e di imparare come queste interazioni sono regolate.