1930年代に確立された分子生物学は分子のレベルでの生物学の研究であり、他の生物分野とは特に遺伝学、生化学と重なる。細胞の種々のシステムの間の相互作用を分子レベルで理解して、それらの相互作用がいかに制御されているかを研究することが、分子生物学の主な関心分野である。 確立当初は、その研究対象が殆ど原核生物に限られていたため、特に細菌の遺伝子とそこからの情報の流れであるセントラルドグマを中心とする研究のことを特に分子生物学とよんでいたが、2000年代の現代においては細胞を研究対象とする全ての生物学は分子生物学であるといってよい。

大抵は生物のいとなみを研究するために分子レベルに落とし込む＝DNAの技術を利用する、という程度の意味合い。 DNAの読みとり自身はゲノムプロジェクトがある程度やってくれているので、バイオインフォマティックスのようにシークエンスデータベースを相手に研究する人間も出てきている。 もともとは、タンパク質をコツコツ解析するより、PCR＞＞シークエンスに持ち込んだ方が、未知のタンパクの同定が早い、という1990年代の事情を反映した用語である。 一時はタンパクを扱っていた生化学は、衰退産業あつかいであり、「DNAで全てがわかる」みたいな雰囲気もあった。が、今は多糖とかユビキチン化とかメチル化とか、DNAに関係ないところも結構大事ということで、復古的な雰囲気がある。

また、分子生物学の流れはもともと血液のような「構造のないモノクローンな細胞系」分野から興隆したこともあり、「素材の分子がすべてわかった」＝「理解した」と分子生物学者は考えがちである。結果として脳科学のように構造が重要な分野では「脳の素材となる分子はわかってきたけれど」「脳の機能はノータッチ」というわびしい状況も出現している。

実験手法