Biologia moleculară este studiul biologiei la nivel molecular. Acest domeniu se suprapune cu alte domenii ale biologiei și chimiei, în special cu biologia celulară, genetica, biofizica și biochimia.

Biologia moleculară se preocupă în principal de înțelegerea interacțiunilor dintre diferitele sisteme ale unei celule, inclusiv a interrelațiilor dintre ADN, ARN și biosinteza proteinelor și de cunoașterea modului în care aceste interacțiuni sunt reglementate.