Molekulárna biológia je štúdium biológie na molekulárnej úrovni. Táto oblasť sa prekrýva s inými oblasťami biológie a chémie, najmä s bunkovou biológiou, genetikou, biofyzikou a biochémiou.

Molekulárna biológia sa zaoberá najmä pochopením interakcií medzi rôznymi systémami bunky vrátane vzájomných vzťahov medzi DNA, RNA a biosyntézou bielkovín a poznaním, ako sú tieto interakcie regulované.