Moleküler biyoloji, biyolojinin moleküler düzeyde incelenmesidir. Alan, özellikle genetik ve biyokimya olmak üzere diğer biyoloji ve kimya alanlarıyla örtüşmektedir. Moleküler biyoloji, esas olarak, DNA, RNA ve protein sentezinin karşılıklı ilişkisi dahil olmak üzere bir hücrenin çeşitli sistemleri arasındaki etkileşimleri anlamak ve bu etkileşimlerin nasıl düzenlendiğini öğrenmekle ilgilenir.

Moleküler biyolojideki araştırmacılar, moleküler biyolojiye özgü belirli teknikleri kullanırlar. Ancak bunları giderek artan bir şekilde genetik ve biyokimyadan gelen teknikler ve fikirlerle birleştirirler. Bu disiplinler arasında bir zamanlar olduğu gibi katı bir çizgi yoktur. Moleküler biyoloji, genetik materyalin replikasyon, transkripsiyon ve translasyon sürecinin moleküler temellerinin incelenmesidir. Genetik materyalin RNA'ya kopyalandığı ve daha sonra proteine ​​çevrildiği moleküler biyolojinin merkezi dogması, moleküler biyolojinin aşırı basitleştirilmiş bir resmi olmasına rağmen, alanı anlamak için hala iyi bir başlangıç ​​noktası sağlar. Moleküler biyolojideki çalışmaların çoğu niceldir ve son zamanlarda biyoinformatik ve hesaplamalı biyolojide moleküler biyoloji ve bilgisayar biliminin ara yüzünde çok sayıda çalışma yapılmıştır. 2000'li yılların başından itibaren, gen yapısı ve işlevi, moleküler genetik, moleküler biyolojinin en belirgin alt alanları arasında yer almıştır.