分子生物学从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学.自20世纪50年代以来,分子生物学是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系（即生物膜）. 生物大分子,特别是蛋白质和核酸结构功能的研究,是分子生物学的基础.现代化学和物理学理论、技术和方法的应 分子生物学
用推动了生物大分子结构功能的研究,从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展.
分子生物学和生物化学及生物物理学关系
分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切,它们之间的主要区别在于：①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平,细胞水平,整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题.而分子生物学则着重在分子（包括多分子体系）水平上研究生命活动的普遍规律；②在分子水平上,分子生物学着重研究的是大分子,主要是蛋白质,核酸,脂质体系以及部分多糖及其复合体系.而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围；③分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征,即生命现象的本质；而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化,则属于生物物理学或生物化学的范畴.分子生物学的成就说明：生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的.例如,不论在何种生物体中,都由同样的氨基酸和核苷酸分别组成其蛋白质和核酸.遗传物质,除某些病毒外,都是DNA,并且在所有的细胞中都以同样的生化机制进行复制.分子遗传学的中心法则和遗传密码,除个别例外,在绝大多数情况下也都是通用的. 物理学的成就证明,一切物质的原子都由为数不多的基本粒子根据相同的规律所组成,说明了物质世界结构上的高度一致,揭示了物质世界的本质,从而带动了整个物理学科的发展.分子生物学则在分子水平上揭示了生命世界的基本结构和生命活动的根本规律的高度一致,揭示了生命现象的本质.和过去基本粒子的研究带动物理学的发展一样,分子生物学的概念和观点也已经渗入到基础和应用生物学的每一个分支领域,带动了整个生物学的发展,使之提高到一个崭新的水平. 过去生物进化的研究,主要依靠对不同种属间形态和解剖方面的比较来决定亲缘关系.随着蛋白质和核酸结构测定方法的进展,比较不同种属的蛋白质或核酸的化学结构,即可根据差异的程度,来断定它们的亲缘关系.由此得出的系统进化树,与用经典方法得到的是基本符合的.采用分子生物学的方法研究分类与进化有特别的优越性.首先,构成生物体的基本生物大分子的结构反映了生命活动中更为本质的方面.其次,根据结构上的差异程度可以对亲缘关系给出一个定量的,因而也是更准确的概念.第三,对于形态结构非常简单的微生物的进化,则只有用这种方法才能得到可靠结果. 高等动物的高级神经活动是极其复杂的生命现象,过去多是在细胞乃至整体水平上研究,近年来深入到分子水平研究的结果充分说明高级神经活动也同样是以生物大分子的活动为基础的.例如,在高等动物学习与记忆的过程中,大脑中RNA和蛋白质的组成发生明显的变化,并且一些影响生物体合成蛋白质的药物也显著地影响学习与记忆的能力.又如,“生物钟”是一种熟知的生物现象.用鸡进行的实验发现,有一种重要的神经传递介质（5-羟色胺）和一种激素（褪黑激素）以及控制它们变化的一种酶,在鸡脑中的含量呈24小时的周期性变化.正是这种变化构成了鸡的“生物钟”的物质基础.