Molekulární biologie tvoří základ pro pochopení genetiky na nejnižší úrovni. Zkoumá strukturu a funkci molekul, jako je DNA a RNA, které nesou genetickou informaci, a objasňuje mechanismy, jakými se dědičné vlastnosti přenášejí a projevují.
Pod molekulární biologii spadají články o genové expresi, DNA replikaci, opravě DNA, syntéze proteinů, funkci enzymů, buněčných signalizačních drahách, a také o metodách, jako je sekvenování DNA, PCR nebo genové inženýrství a editace genomu.
Molekulární biologie má zásadní uplatnění v biotechnologiích, farmaceutickém průmyslu, medicíně (diagnostika a léčba nemocí), zemědělství (vývoj odolnějších plodin) a v forenzní vědě. Její poznatky vedou k vývoji nových léčiv a diagnostických nástrojů.
Mezi častá témata patří objevy v oblasti genové editace (např. technologie CRISPR-Cas9), pokroky v DNA sekvenování nové generace, výzkum role mikroRNA, epigenetiky a pochopení molekulárních mechanismů stárnutí a různých onemocnění.
Molekulární biologie poskytuje fundamentální molekulární perspektivu, která je klíčová pro mnoho dalších oborů, jako je buněčná biologie, biochemie, mikrobiologie, imunologie, virologie a vývojová biologie. Je často považována za spojující článek mezi nimi.