Moleküler biyoloji canlıların onları kontrol eden ve oluşturan moleküller düzeyinde incelemektir. Geleneksel biyoloji tüm canlı organizmaları ve bunların popülasyonlarda nasıl etkileşime girdiğini yoğunlaştırırken, bu biyoloji dalı onları oluşturan bileşenleri inceleyerek canlıları anlamaya çalışır. Her iki biyoloji yaklaşımı da eşit derecede geçerlidir, ancak teknolojideki gelişmeler bilim insanlarının son yıllarda yaşam moleküllerine daha fazla odaklanmalarına izin vermiştir.
Moleküler biyoloji, biyokimyanın uzmanlaşmış bir dalıdır, özellikle canlı süreçlere bağlı moleküllerin kimyasıdır. Belirtilen biyoloji dalı için özellikle önemli olan nükleik asitler (DNA ve RNA) bu moleküllerde kodlanan genetik talimatlar kullanılarak uygulanan proteinlerdir. Karbon hidratlar ve lipitler gibi diğer biyo moleküller de nükleik asitler ve proteinlerle etkileşimleri için incelenebilir. Moleküler biyoloji genellikle hücresel yapılara (organ eller) konsantre olan hücre biyolojisi alanından ayrılır. Benzer hücreler içindeki moleküler yolaklar ve hücre yaşam döngüleri ortaya çıkar. Hücrelerin yapısal ve değişkenlik yönlerini de kontrol edebilir.
Yaşamın temelini oluşturan moleküller, bilim insanlarına çalışabilmesi için daha öngörülebilir ve mekanik bir araç sağlar. Tüm organizmalarla (hatta sadece tüm hücrelerle) çalışmak, binlerce moleküler yolun ve dış faktörlerin etkileşimine dayanan deneylerin sonucu ile tahmin edilemez olabilir. Bilim insanlarına yaşamın çalışma şeklini değiştirebilecekleri bir araç seti sağlar. Tek genlerin veya proteinlerin işlevini belirlemek için kullanabilirler ve bu gen ya da protein yoksa veya hatalıysa ne olacağını öğrenebilirler. Belirli genlerin ne zaman ve neden “açık” veya “kapalı” olduğunu incelemek için kullanılır. Her bir faktörün anlaşılması, bilim insanlarına canlıların nasıl çalıştığı konusunda daha derin bir anlayış kazandırmış olur.
